Zwei Forschergruppen haben Papiere entwickelt, die man mehrmals bedrucken kann. Die Erfindungen könnten helfen, Energie, Wasser und Holz zu sparen. Schließlich ist das jahrtausendealte Produkt Papier trotz E-Book-Readern, Smartphones und Tablet-Computern noch lange nicht aus der Mode: Allein die Deutschen verbrauchen mit Bedrucken, Beschreiben und Kopieren zwischen zehn und elf Millionen Tonnen Papier im Jahr.
Die Papierindustrie zählt jedoch laut Umweltbundesamt zu den fünf energieintensivsten Branchen in Deutschland, und verschlingt eine Menge Wasser und Holz. Dabei ist die Lebensspanne des Produkts kurz: Im Büro sollen etwa 40 Prozent der Blätter nach einmaligem Lesen im Papierkorb landen.
Wiederbeschreibbare Papiere könnten das Problem entschärfen. Eine Gruppe um Sean Xiao-An Zhang von der chinesischen Jilin Universität berichtete bereits Anfang des Jahres in Nature Communications von ihrer Entwicklung: Die Forscher haben Papier mit chemisch maßgeschneiderten Verbindungen beschichtet, die trocken transparent und im feuchten Zustand farbig sind. Gedruckt wird dann mit einem normalen Tintenstrahldrucker, nur dass statt Tinte Wasser in den Druckerpatronen steckt. Allerdings dauert es nicht einmal 24 Stunden, bis das Wasser verdampft und die Farbe wieder verblasst ist.
US-Forscher versprechen drei Tage Haltbarkeit
Was das betrifft, sind Chemiker um Yadong Yin von der University of California, Riverside, schon einen Schritt weiter. Anfang Dezember präsentierten sie ebenfalls in Nature Communications wiederbeschreibbare Schichten, auf denen Gedrucktes länger als drei Tage gestochen scharf zu sehen ist. "Lange genug, um etwa eine Zeitung durchzulesen", sagt Yin. Anstatt aber einen Text oder ein Bild auf weißem Papier sichtbar zu machen, beleuchten die Forscher farbiges Papier mit UV-Licht und löschen die Farbe damit überall dort, wo nichts zu sehen sein soll.
Bald wiederverwendbar?
(Foto: dpa)Sie beschichteten dazu Glasplatten, dünne Folien und schließlich Papier mit einem Gemisch aus Titandioxid-Nanoteilchen und Spezialfarbstoffen. Sie sind nur im oxidierten Zustand farbig und werden durchsichtig, wenn sie über eine chemische Reaktion Elektronen aufnehmen oder "reduziert" werden, wie Chemiker sagen. Die Titandioxid-Teilchen liefern unter UV-Licht diese entfärbenden Elektronen. Die dritte Komponente in der Beschichtung sind Zellstoffverbindungen, die als Verdickungsmittel in Kosmetik und Waschmitteln enthalten sind und den transparenten Zustand der Farbstoffmoleküle stabilisieren.
Nach ein paar Tagen aber kommt die Farbe zurück und das Gedruckte verschwindet, denn die Farbstoffe werden an der Luft wieder oxidiert. "Will man den Löschprozess beschleunigen, um neu zu drucken, genügt es, das Papier zehn Minuten lang auf 115 Grad Celsius zu erhitzen", sagt Yin. Die beschichteten Blätter ließen sich mehr als 20 Mal ohne Qualitätsverlust wiederverwenden. Diesen Wert wollen die Wissenschaftler jetzt noch verfünffachen, die Lebensdauer des Gedruckten verlängern und mit einer Kombination von Farbstoffen auch bald bunte Bilder drucken können.