Sem tinta: este papel pode ser impresso apenas com luz

Por , em 3.02.2017

Em um esforço para conter os impactos da produção de papel no meio ambiente, pesquisadores das universidades da Califórnia (EUA) e Shandong (China) desenvolveram um papel que permite impressão com a luz. Este material recebe as informações visuais por meio de luz UV, e o conteúdo pode ser apagado ao aquecê-lo a uma temperatura de 120°C. O processo pode ser repetido mais de 80 vezes.

O segredo para imprimir com luz está na química das nanopartículas, que mudam de cor conforme a temperatura. A camada deste material é aplicada sobre uma folha de papel comum.

Os pesquisadores principais Lawrence Berkeley e Wenshou Wang publicaram um artigo sobre este novo tipo de papel na última edição de Nano Letters.

“A maior importância do nosso trabalho é desenvolver uma nova classe de sistema fotoreversível e muda de cor para produzir um papel sem tinta que usa a luz e que tenha a mesma textura e aparência que um papel convencional, mas que pode ser impresso e apagado repetidamente sem a necessidade de tinta adicional”, diz Yadong Yin, professor de química da Universidade da Califórnia, ao site Phys.org. “Nosso trabalho pode trazer grandes méritos econômicos e ambientais para a sociedade moderna”, aponta.

Atualmente, a produção de papel e seu descarte causam um grande impacto negativo no meio ambiente: a fabricação é uma das maiores fontes de poluição industrial, e papel descartado é um dos maiores componentes (cerca de 40%) dos lixões e aterros sanitários. Mesmo o processo de reciclagem contribui para a poluição, especialmente no momento de remover a tinta.

Em estudos anteriores, os pesquisadores encontraram obstáculos ao tentar produzir um material estável, reversível, com baixo custo e baixa toxicidade, além da dificuldade de aplicar a camada em papel poroso comum. Já este material desenvolvido no novƒletras

o estudo mostra melhorias em todas as áreas, tornando a tecnologia mais aplicável ao cotidiano.

“Acreditamos que papel reimprimível tem muitas aplicações práticas envolvendo informações que são necessárias temporariamente, como jornais, revistas, pôsteres, notas, sensores de oxigênio e etiquetas”, exemplifica Yin.

As novas camadas têm dois tipos de nanopartículas: o primeiro é feito de partículas azul da Prússia, um pigmento barato, não-tóxico que fica sem cor quando ganha elétrons; e dióxido de titânio (TiO2), um material fotocatalítico que acelera as reações químicas quando exposto a luz UV.

Quando o azul da Prússia e as nanopartículas de dióxido de titânio são misturados e colocados no papel, a porção que não recebe impressão aparece da forma azul sólido. Para imprimir texto ou imagens, o papel é exposto à luz UV, que excita as nanopartículas de TiO2. Essas partículas liberam elétrons que são captados pelas nanopartículas de azul da Prússia, que perdem a coloração azul e ficam sem cor.

Já que é mais confortável realizar leituras em fundo mais claro do que as letras, é possível imprimir o fundo ao redor do texto ou imagem, para que o fundo fique sem cor e as letras ou imagens fiquem azuis. Cores diferentes de azul também podem ser obtidas ou usar cores análogas ao azul da Prússia para formar colorações diversas.

Assim que é impresso, o papel retém sua configuração por pelo menos cinco dias, com resolução alta (5-µm). Depois deste tempo, as porções sem cor vão se tornando azul novamente, de forma gradual. Para limpar o papel mais rapidamente, o papel pode ser aquecido por 10 minutos.

Os pesquisadores acreditam que esse papel impresso com luz será barato no futuro, quando produzido em escala industrial. “O papel impresso com luz tem preço competitivo com o papel convencional. O preço das camadas em si é baixo, e o custo de produção não deve ser caro, já que processos simples como spray ou submersão podem ser usados. O processo de impressão também será mais baixo que o convencional, já que não é necessário usar tinta. O mais importante é que o papel pode ser reutilizado 80 vezes, o que vai reduzir o custo total”, defende Yin.

O próximo passo da equipe é desenvolver uma impressora a laser para trabalhar com este tipo de papel, para permitir uma impressão rápida. “Também vamos pesquisar métodos eficientes de realizar impressão totalmente colorida”, adianta o cientista. [Phys.org]

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