Папір з наночастинками дозволяє багато разів переписувати те, що на ньому написано - правда, інформацію він зберігає все одно дуже недовго.
У принтері знову скінчився папір, тому що хтось вирішив роздрукувати собі книжку на вихідні? Та ще й тонер у картриджі, як на зло, демонструє всі ознаки морального і фізичного виснаження? Тут, звичайно, можна почати згадувати, якою стороною засовувати в принтер чернетки, щоб він друкував на чистому боці, або як треба потрясти картридж, щоб його вистачило ще на пару друкованих сторінок. Ще можна спробувати привчити колег до читання електронних книг.
Але можна спробувати вирішити проблему як-небудь більш винахідливо - наприклад, так, як це зробили дослідники з університетів Китаю і США, які створили «вічний» папір, на якому можна друкувати багато разів, і при тому взагалі не використовуючи чорнило. Не можна сказати, що подібні ідеї нікому не приходили в голову раніше - створити схожу технологію намагалися не раз і не два, і навіть небезуспішно.
Загальна ідея тут полягає в тому, щоб зробити подобу багаторазового фотопаперу, на якій можна за допомогою світла малювати, а потім прати намальоване. Однак щоразу виникало якесь «але», що перешкоджає виходу технології зі стін лабораторії в світ: то папір виявлявся занадто чутливим до світла або повітря, то циклів якісного «перезапису» виявлялося занадто мало, то результат виходив досить недешевим, та ще й небезпечним для здоров'я.
Вирішити разом всі ці проблеми хімікам вдалося за допомогою берлінської лазурі і наночастинок оксиду титану. Берлінська лазурь - пігмент синього кольору, відомий ще з початку XVIII століття і має досить широкий спектр застосування. Але вся сіль винаходу укладена не в ефектній синій лазурі, а саме в наночастинках.
Зі звичайним оксидом титану, мабуть, так чи інакше зустрічалися всі: хтось малював титановими белілами, а хтось приймав таблетки, в які оксид титану додають, щоб вони були канонічного білого кольору. Що ж до наночастинок з оксиду титану, то для них знаходять куди більш цікаві застосування. Наприклад, їх використовують як фотокаталізаторів - так називають напівпровідникові матеріали, на поверхні яких при дії світла утворюються області з високою хімічною активністю.
Активовані фотокаталізатори можуть знебарвити берлінську лазурку, перевівши її з окисленої форми у відновлену. Щоб реакція протікала найбільш ефективно, наночастинки повинні бути певного розміру, форми, і, крім того, вони повинні бути інтегровані в середовище, яке забезпечить їх взаємодію з молекулами барвника. Правильні наночастинки в потрібному середовищі залишається тільки ввести в пористу структуру звичайного паперу - і ось перед нами справжній багаторазовий папір для світлодруку.
Виглядає вона трохи незвично, будучи рівномірного синього відтінку через берлінську лазуру. Якщо ж на аркуш такого паперу потрапить промінь ультрафіолету, то в освітленому місці пігмент знецвітиться, і тоді тут можна буде надрукувати текст або будь-яке інше зображення. Втім, надрукований текст зберігається не надто довго - не більше п'яти днів.
Справа в тому, що якщо світло переводить синій пігмент у безбарвну форму, то кисень повітря повертає його назад до свого лазурового стану, тому сторінка тексту поступово синіє. Тим не менш, дослідникам вдалося домогтися від паперу значного числа циклів перезапису: з роздільною здатністю друку в п'ять мікрон вони використовували один і той же зразок до вісімдесяти разів. Детально результати експерименти опубліковані в журналі Nano Letters.
Але чи потрібен взагалі такий папір у наш час, коли все більше і більше інформації так і залишається в цифровому вигляді, не вимагаючи собі ніякого друкованого носія? З одного боку, автори роботи впирають на позитивний екологічний ефект: менше споживання паперу, менше вирубування лісів, менше витрат на вторинну переробку, в тому числі на витяг фарб. Що, безумовно, добре.
Але з іншого боку, настільки короткий - принаймні, поки - «час життя» надрукованого зображення дуже сильно обмежує область використання подібної технології. Та й як бути з «одноразовою» інформацією, набраною, наприклад, в газеті: як повернути ті аркуші, які пішли на руки читачеві? Єдине застосування, яке приходить на розум у зв'язку з подібним папером - це використання його в якихось секретно-шпигунських справах, якщо, звичайно, десь ще залишилися олдскульні шпигуни, які воліють працювати виключно з паперовими носіями.
Втім, жарти жартами, а як знати, може, для такої технології і справді вдасться знайти особливу нішу в сучасному світі.