4日,記者從中國科學(xué)院獲悉,該院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所微納中心最新研發(fā)出一種光子晶體紙,以水為墨,可重復(fù)書寫,有望解決當(dāng)前紙張資源浪費及由此衍生的環(huán)境問題。
調(diào)查顯示,約40%經(jīng)打印或復(fù)印的紙張在閱讀一次后就被扔進(jìn)廢紙簍,不僅造成巨大的資源浪費,也對環(huán)境產(chǎn)生破壞。吳天準(zhǔn)研究小組研發(fā)的光子晶體紙有望使這一問題得到解決。
據(jù)專家介紹,這種可重復(fù)書寫紙的靈感來源于蝴蝶五彩繽紛的翅膀。事實上,這些五彩繽紛的顏色是因為一種特殊的物理結(jié)構(gòu)效應(yīng)——光子晶體的布拉格衍射。
研究人員利用人工合成的納米微球組裝成一層薄薄的光子晶體層,其中再填充一層對pH有響應(yīng)的高分子水凝膠,兩者結(jié)合便使光子晶體紙變得透明且可重復(fù)書寫。書寫時,普通的自來水或蒸餾水均可作為墨水。當(dāng)水寫在光子晶體紙上時,光子晶體紙中的水凝膠遇水部分會產(chǎn)生顏色,而未書寫部分仍為背景色。當(dāng)水分揮發(fā)后,光子晶體紙又恢復(fù)到未書寫時的樣子。通過改變光子晶體層中納米微球的尺寸,還可以使光子晶體紙隨心所欲呈現(xiàn)出所需要的顏色。
除書寫過程簡易方便外,光子晶體紙的基底也有很多選擇,可以是堅硬的玻璃,也可以是柔軟的塑料,制備方法簡便,具有低成本、無毒和綠色環(huán)保等特點。
【2015年3月6日,北京日報,技術(shù)中心供稿】