Китайські хіміки розробили невидимі чорнила з обратимою подвійною активацією

Китайські хіміки запропонували використовувати матеріали з перовскитною структурою як основний елемент симпатичних чорнил. Такі чорнила за допомогою хімічної активації можна перевести в стан, в якому вони стають видні при опроміненні ультрафіолетом. За потреби чорнило потім можна перевести назад у неактивний стан. Робота опублікована в.


Використовувати симпатичні чорнила, які проявляються лише про певні умови (хімічну активацію, опромінення ультрафіолетом, нагрівання), почали ще в Стародавній Греції. Використовують їх зазвичай у тих випадках, коли потрібно передати послання, яке з якоїсь причини хочеться приховати від сторонніх очей. Основна проблема тих симпатичних чорнил, які використовуються зараз, - це наявність у них тільки двох можливих станів: наприклад, на денному світлі чорнил не видно, а напис з'являється щоразу при опроміненні листа ультрафіолетом. При цьому у випадку, наприклад, хімічного або термічного прояву, неможливо повернути початковий стан. Тому, щоб ніхто сторонній потім не прочитав написаний невидимими чорнилом лист, після прочитання його краще відразу порвати або спалити.


У своїй новій роботі група китайських вчених пропонує використовувати для симпатичних чорнил двостадійну активацію. Як основний компонент таких чорнил хіміки використовували метал-органічні каркаси на основі свинцю - органо-неорганічні кристали з підвищеною пористістю. У такій кристалічній матриці можна за допомогою метиламонійброміду отримати люмінесціюючі перовскитні нанокристали, які випромінюють видиме світло і стають видимими при опроміненні їх ультрафіолетом. При цьому при взаємодії з метиловим спиртом перовскитний матеріал перетворюється назад на безбарвний невипадковий метал-органічний каркас.

Таким чином, якщо додати такий матеріал в рідке середовище, то можна отримати симпатичні чорнила з двостадійною обратимою активацією. Як рідкий компонент чорнил вчені використовували суміш диметилсульфоксиду, етилового спирту та етиленгліколю. Таку суміш можна потім використовувати як чорнило для звичайного струменевого принтера і друкувати ним на пергаментному папері.

Запропоновані чорнила дозволяють друкувати досить детальні зображення. Так, крім напису китайською мовою, вчені змогли надрукувати такими чорнилом штрих-код, абзац англомовного тексту та зображення метелика. Всі ці зображення проявлялися після активації при опроміненні ультрафіолетом і зникали після дезактивації.

Для перевірки зворотності, вчені провели циклічний тест, протягом якого кілька разів спочатку активували чорнило хімічно, а потім дезактивували. Виявилося, що за 20 таких циклів інтенсивність фотолюмінесценції в активній фазі не падала, а випромінювання в пасивній фазі зросло з нуля лише на пару відсотків.

Основний недолік запропонованого складу чорнил - те, що вони містять у своїй структурі свинець, який є токсичною речовиною і може потрапити в організм, тому зараз вчені перебувають у пошуку нетоксичного замінника для свинцю.

Чорнило, що зникають, існують і в інших областях - наприклад, вони використовуються при аддитивному виробництві. Робити невидимим 3D-друк поки не навчилися, проте вже зараз запропоновані способи друку, що стирається. Для цього використовуються чорнила, що складаються з матеріалів, розчинних за певних умов.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND