Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде разработала уникальные световые чернила на основе нанокристаллов титана. При облучении ультрафиолетом они темнеют, а при окислении кислородом — стираются.
По словам авторов, новые чернила призваны сократить количество бумажных отходов. Материал изготовлен из трёх нетоксичных компонентов. Полупроводник TiO2 темнеет при облучении ультрафиолетом из-за разделения зарядов и восстановления атомов титана. В то же время потемнение можно устранить за счёт кислорода в воздухе, повторно окисляющего титан и обращая таким образом реакцию вспять. Увидев в этом перспективу, исследователи решили продлить потемнение TiO2 и поддержать изменение цвета.
В качестве легирующей примеси они использовали азот из мочевины, а к нанокристаллам добавили нетоксичное вещество под названием диэтиленгликоль — оно задерживало TiO2 в потемневшем состоянии. Всё, что было необходимо для создания надписи, это 30 секунд облучения УФ-лучами с длиной волны менее 400 нм. Учёные подчеркнули, что для этого не нужен сильный источник света — важен именно необходимый диапазон. По итогу им удалось создать высококонтрастный рисунок, который исчезал только при нагревании или окислении. Срок службы печати можно продлевать, используя плёнку из нетоксичного полимера для защиты от кислорода.
Новая система предполагает до 50 циклов записи и стирания без потери контраста. Это пригодится в сферах, где востребованы многоразовые поверхности или необходимо несколько раз переписывать информацию, например, транспортные билеты, талоны и информационные табло.
