La industria del papel tiene un impacto ambiental significativo, desde la tala de árboles para la obtención de la materia prima, hasta el consumo de grandes cantidades de energía y agua para procesar ese material. Para frenar ese impacto, la comunidad científica ha estado trabajando en tecnologías de papel reescribibles, las cuales permitirían imprimir en una hoja de papel con tintas especiales y luego borrarlas para reutilizar el papel.
En sintonía con esa visión ecológica, un equipo de investigadores chinos combinó recientemente una química ingeniosa con una impresora de inyección de tinta estándar, para crear imágenes multicolores que pueden imprimirse y borrarse ocho veces en una sola hoja de papel reutilizable.
El papel reescribible está conformado por cuatro microcapas apiladas de polímeros y compuestos químicos que cambian de color cuando se exponen a diferentes sales metálicas. Los químicos en el papel se llaman “ligandos”, que son moléculas que se unen a los metales al compartir un par de electrones.
Los científicos de la Universidad de Nanjing, desarrollaron un tipo especial de compuesto ligando que refleja siete colores distinguibles: marrón, gris, azul profundo, amarillo pálido, naranja, amarillo y verde claro, cuando se unieron con sales metálicas derivadas de hierro, níquel, cobalto, cobre y zinc.
Los investigadores mezclaron las sales de metal en soluciones acuosas que podrían inyectarse en cartuchos de impresora de inyección de tinta estándar. Cuando imprimieron con las “tintas metálicas” en el papel especial, los resultados fueron imágenes nítidas y multicolores que perduraron hasta seis meses.
Las imágenes de metal de ligando no sólo tienen una duración mayor que los intentos anteriores de papel reescribible, algunos de los cuales se desvanecieron en menos de 24 horas, sino que son completamente borrables. Esto se debe a que los enlaces ligando-metal que producen los colores, se pueden romper al exponerse a un compuesto llamado fluoruro de tetrabutilamonio (TBAF, por sus siglas en inglés), dejando la página tan blanca como nueva.
Las futuras impresoras se podrían venir equipadas con un cartucho de TBAF para agregarle una nueva función: borrar una página antes de volver a imprimir.
Los investigadores calcularon que el costo de impresión en papel reutilizable es una quinta parte del costo de la impresión de inyección de tinta tradicional, suponiendo que una sola hoja se utiliza ocho veces.
Al considera los problemas de toxicidad y sostenibilidad asociados con todos los productos químicos utilizados para fabricar el novedoso papel y la tinta, los investigadores probaron los ligandos y las sales metálicas contra una serie de células humanas cultivadas en el laboratorio, descubriendo que los productos químicos tienen baja toxicidad; aunque eso no significa que no estén explorando opciones más ecológicas.
Un segundo enfoque alternativo se basó en la creación de un tipo de papel borrable que usaba sólo agua normal como tinta. El papel fue elaborado con un complejo de cinc y ligando de múltiples capas, que refleja la luz naranja cuando se expone al agua. Esa iniciativa sólo fue capaz de mostrar un color, que fue más tenue que la propuesta original, pero los investigadores sugieren que la prueba de concepto podría ampliarse, lo que podría resultar en una forma aún más ecológica de producir papel.
