4日,記者從中國(guó)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(shū)寫(xiě),有望解決當(dāng)前紙張資源浪費(fèi)及由此衍生的環(huán)境問(wèn)題。
調(diào)查顯示,約40%經(jīng)打印或復(fù)印的紙張?jiān)陂喿x一次后就被扔進(jìn)廢紙簍,不僅造成巨大的資源浪費(fèi),也對(duì)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(wèn)題得到解決。
據(jù)專家介紹,這種可重復(fù)書(shū)寫(xiě)紙的靈感來(lái)源于蝴蝶五彩繽紛的翅膀。事實(shí)上,這些五彩繽紛的顏色是因?yàn)橐环N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(duì)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(shū)寫(xiě)。書(shū)寫(xiě)時(shí),普通的自來(lái)水或蒸餾水均可作為墨水。當(dāng)水寫(xiě)在光子晶體紙上時(shí),光子晶體紙中的水凝膠遇水部分會(huì)產(chǎn)生顏色,而未書(shū)寫(xiě)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(shū)寫(xiě)時(shí)的樣子。通過(guò)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(shū)寫(xiě)過(guò)程簡(jiǎn)易方便外,光子晶體紙的基底也有很多選擇,可以是堅(jiān)硬的玻璃,也可以是柔軟的塑料,制備方法簡(jiǎn)便,具有低成本、無(wú)毒和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。
【2015年3月6日,北京日?qǐng)?bào),技術(shù)中心供稿】