Wiederbeschreibbares Papier entwickelt
„Löschen“ gedruckter Inhalte von Papier zur Einsparung natürlicher Ressourcen: Was auf den ersten Blick unrealistisch klingt, ist Forschern der University of California, Riverside nun gelungen. Die neuartige Beschichtung ist mit UV-Licht beschreibbar, wobei sich diese Schrift unter Luftsauerstoff wieder auslöschen lässt. In der Studie waren bis zu 50 Schreib-Lösch-Zyklen ohne nennenswerten Kontrastverlust möglich.
17.06.2022
Ungiftige Komponenten
Das Material besteht aus drei ungiftigen Komponenten und wird laut Forscher Yadong Yin durch eine Synthese hergestellt. Zur Herstellung der mit Licht beschreibbaren Oberfläche taugten die Halbleitereigenschaften von Titandioxid. Nanokristallines Titandioxid verändert sich unter Einstrahlung von UV-Licht. Durch die Lichtanregung wechseln die Titanatome ihre elektrische Ladung, und der vorher transparente Film wird dunkelblau bis schwarz.
Der Farbwechsel dauert aber nicht an, denn Luftsauerstoff sorgt für eine direkte Rückoxidation. Die Experten haben daher die Einfärbung durch Zusatzstoffe verlängert. Dafür dotierten sie die Nanokristalle mit Stickstoff, den sie aus Harnstoff gewannen, und bauten dazu Diethylengylcol ein, das als gängiges und ungiftiges Lösungsmittel diente und für den Farbumschlag sogar eine entscheidende Rolle spielte.
Rückoxidation verzögert
Diethylengylcol fängt überschüssige Ladung auf und verzögert die Rückoxidation in den transparenten Zustand. Aufgetragen auf Glas oder Papier, bildeten die Nanokristalle eine gleichmäßige Beschichtung, die mit UV-Licht beschreibbar war. Dafür reichte eine 30-sekündige Beleuchtung mit einer Lichtquelle im Wellenlängenbereich unter 400 Nanometer. Schon im Leistungsbereich einer LED-Lampe wird ein hoher Kontrast erzielt, heißt es.
