Китайские химики разработали невидимые чернила с обратимой двойной активацией
Китaйскиe xимики прeдлoжили испoльзoвaть мaтeриaлы с перовскитной структурой в качестве основного элемента симпатических чернил. Такие чернила с через химической активации можно перевести в состояние, в котором они становятся видны при облучении ультрафиолетом. При необходимости чернила потом хоть перевести обратно в неактивное состояние. Работа опубликована в Nature Communications.
Использовать симпатические чернила, которые проявляются всего делов про определенных условиях (химической активации, облучении ультрафиолетом, нагревании), начали снова в Древней Греции. Используют их обычно в тех случаях, когда нужно послать послание, которое по какой-то причине хочется скрыть от посторонних лампочка. Основная проблема тех симпатических чернил, которые используются сейчас, — это наличествование у них только двух возможных состояний: например, на дневном свете чернил безвыгодный видно, а надпись появляется каждый раз при облучении листа ультрафиолетом. При этом в случае, взять, химического или термического проявления, невозможно вернуть начальное состояние. Поэтому, затем) чтоб(ы) никто посторонний потом не прочитал написанное невидимыми чернилами письмо, после прочтения его отпустило сразу порвать или сжечь.
В своей новой работе группа китайских ученых предлагает использовать в целях симпатических чернил двухстадийную активацию. В качестве основного компонента таких чернил химики использовали хлеб индустрии-органические каркасы на основе свинца — органо-неорганические кристаллы с повышенной пористостью. В такой-сякой(-этакий) кристаллической матрице можно с помощью метиламмонийбромида получить люминесцирующие перовскитные нанокристаллы, которые излучают видимый подлунная и становятся видны при облучении их ультрафиолетом. При этом при взаимодействии с метиловым спиртом перовскитный источник превращается обратно в бесцветный неизлучающий металл-органический каркас.
Таким образом, кабы добавить такой материал в жидкую среду, то можно получить симпатические чернила с двухстадийной обратимой активацией. В качестве жидкого компонента чернил ученые использовали толпа диметилсульфоксида, этилового спирта и этиленгликоля. Такую смесь можно потом использовать в качестве чернил в (видах обыкновенного струйного принтера и печатать им на пергаментной бумаге.
Изображение, видимое при облучении ультрафиолетом, после активации, дезактивации и повторной активации чернил. C. Zhang et al./ Nature Communications, 2017
Примеры напечатанных симпатическими чернилами изображений, видимых при облучении ультрафиолетом. C. Zhang et al./ Nature Communications, 2017
Предложенные чернила позволяют воспроизводить достаточно детальные изображения. Так, кроме надписи на китайском языке, ученые смогли выстукать такими чернилами штрих-код, абзац англоязычного текста и изображение бабочки. Все сии изображения проявлялись после активации при облучении ультрафиолетом и исчезали после дезактивации.
Угоду кому) проверки обратимости, ученые провели циклический тест, в течение которого несколько один раз сначала активировали чернила химически, а потом дезактивировали. Оказалось, что за 20 таких циклов интенсивность фотолюминесценции в активной фазе отнюдь не падала, а излучение в пассивной фазе возросло с нуля лишь на пару процентов.
Преобладающий недостаток предложенного состава чернил — то, что они содержат в своей структуре рейхблей, который является токсичным веществом и может попасть в организм, поэтому сейчас ученые находятся в поиске нетоксичного заменителя к свинца.
«Исчезающие» чернила существуют и в других областях — например, они используются при аддитивном производстве. Создавать невидимой 3D-печать пока не научились, однако уже сейчас предложены способы стираемой печати. С целью это используются чернила, состоящие из материалов, растворимых при определенных условиях.
Автор: Александр Дубов