(dr) Wang et al. / American Chemical Society
Num esforço para conter os impactos da produção de papel no meio ambiente, investigadores das universidades da Califórnia, nos Estados Unidos, e Shandong, na China, desenvolveram um papel que permite ser impresso com luz.
Este material recebe as informações visuais através de luz UV e o conteúdo pode ser apagado ao ser aquecido 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.
“A maior importância do nosso trabalho é desenvolver uma nova classe de sistema fotoreversível para produzir um papel sem tinta que usa a luz e que tenha a mesma textura e aparência do 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 Phys.org.
“Este papel pode trazer grandes benefícios económicos e ambientais para a sociedade moderna”, destaca ainda.
Atualmente, a produção de papel causa um enorme impacto negativo no meio ambiente: a sua fabricação é uma das maiores fontes de poluição industrial, e o papel que acaba no lixo é um dos maiores componentes (cerca de 40%) das lixeiras e aterros sanitários.
Mesmo o processo de reciclagem contribui para esta poluição, sobretudo no momento de remover a tinta.
Em estudos anteriores, os investigadores encontraram alguns 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. Agora, o novo papel mostra melhorias em todas as áreas, tornando a tecnologia mais aplicável ao nosso quotidiano.
“Acreditamos que este papel pode ter muitas aplicações práticas, sobretudo em casos em que a informação é temporária, como jornais, revistas, pósteres, notas e etiquetas”, explica Yin.
Algumas das versões conseguidas com o novo papel
As novas camadas deste papel têm dois tipos de nanopartículas: o primeiro é feito com partículas azul da Prússia, um pigmento barato, não-tóxico que fica sem cor quando ganha eletrões; e dióxido de titânio (TiO2), um material fotocatalítico que acelera as reações químicas quando exposto à 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 numa forma azul sólido. Para imprimir texto ou imagens, o papel é exposto à luz UV, que ativa as nanopartículas de TiO2. Essas partículas libertam eletrões que são captados pelas nanopartículas de azul da Prússia, que acabam por perder a coloração azul e ficam mesmo sem cor.
Assim que é impresso, o papel retém a sua configuração durante pelo menos cinco dias, com resolução alta (5-µm). Depois deste tempo, as porções sem cor vão-se tornando azuis novamente, de uma forma gradual. Para limpar o papel de forma mais rápida, o papel pode ser aquecido durante dez minutos.
Os cientistas acreditam que esse papel impresso com luz poderá ser mais barato no futuro, quando for produzido numa escala industrial.
“Tem um preço competitivo comparado com o papel convencional. O preço das camadas em si é baixo e o custo da produção não vai ser caro, uma vez podem ser usados processos simples como o spray ou a submersão. O processo de impressão também será mais baixo do que o tradicional, já que não é preciso 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 equipa é desenvolver uma impressora a laser para trabalhar com este tipo de papel, para permitir uma impressão mais rápida. “Também vamos pesquisar métodos eficientes de realizar uma impressão totalmente colorida”, adianta o cientista.
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