Проблема накопления бумажного мусора в наш век повальной бюрократии знакома и близка каждому. Массовое распространение принтеров и ксероксов только добавляет ей остроты. Офисные работники, вынужденные ежемесячно выкидывать тонны зачастую бесполезно потраченной бумаги, и студенты, традиционно вычищающие жилище от конспектов и распечаток в конце учебного года, редко задумываются о последствиях своих действий.
Да и что они могут? Максимум – использовать обе стороны листа да сдавать накопленное в макулатуру. Немало, но все же недостаточно.
Ученые Кембриджского Университета могут больше. На днях они объявили об изобретении нового процесса «де-фотокопирования» (стирания) тонера с бумаги. В его основе лежит использование коротких лазерных импульсов, нагревающих печатный материал до точки, при которой слова и изображения просто испаряются с его поверхности. По словам исследователей, метод совместим с современными тонерами и обычной бумагой, а его использование оказывается на порядок экологичнее существующих методов переработки.
Зеленый импульс
Авторы исследования – Доктор Джулиан Олвуд (Julian Allwood), глава университетской Группы обработки низкоуглеродных материалов (Low Carbon Materials Processing Group) и докторант Дэвид Лил-Айала. При поддержке Баварского Лазерного центра они построили десять экспериментальных установок, призванных выявить оптимальную длительность воздействия и тип лазерного излучения, наиболее подходящий для стирания тонера с поверхности бумаги.
«При запуске системы лазер попадает на тонкий слой тонера и нагревает его вплоть до точки испарения» - поясняет ведущий автор исследования Дэвид Лил-Айала (David Leal-Ayala) в интервью, данном BBC. – «Тонер по большей части состоит из графита и полимерной пластмассы. В данном случае испаряется именно полимерная составляющая тонера».
Команда протестировала ряд лазеров видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазона, и пришла к выводу, что лучше всего для заданной цели подходят короткие (длиной в четыре миллиардные доли секунды) импульсы зеленого лазера, способные оставлять на бумаге лишь легкую тень напечатанного ранее текста. Ключевой фактор процесса – более темный цвет тонера на фоне светлых волокон целлюлозы. Большая часть импульса лазера поглощается темным тонером и проходит сквозь бумагу, не разрушая ее – импульс для этого, как мы помним, слишком короток. Наночастицы отработанного тонера и «практически безвредные» газы, производимые в процессе стирания, улавливаются специальной системой фильтров.
Проверка «обеленного» листа бумаги скручиванием, сгибанием и ускоренным старением показывает, что в результате проведенной процедуры материал нисколько не пострадал и может приравниваться к «чистой, необработанной лазером, бумаге». Впрочем, бумага не вечна, и после нескольких сеансов печати-стирания ее качество все же ухудшается.
Вместо переработки
Продемонстрировав действенность технологии в лабораторных условиях, технологи мечтают о разработке опытной модели «антипринтера» для офиса. Стоимость создания подобной модели на сегодняшний день составляет порядка 19 тысяч фунтов стерлингов. Понятно, что большинство компаний по-прежнему предпочтет переработку бумаги ее повторному использованию, но есть шанс, что массовое производство позволит снизить цену устройства до приемлемого уровня. «На переработку бумаги уходит масса ресурсов», - замечает Лил-Айала. – «Для этого нужно электричество, вода и химические вещества. А ведь, по правде сказать, единственная причина, мешающая повторному использованию бумаги при печати, заключается в том, что на ней уже что-то напечатано. Бумага все еще находится в отличном состоянии, и нет смысла проводить ее сквозь сложный промышленный процесс, если с ней и так все в порядке».
Изобретение еще не запатентовано, но в случае выхода на массовый рынок оно способно вполовину сократить выбросы в атмосферу, связанные с производством и переработкой бумаги. Да и на древесине бы это позволило сэкономить существенно, частично устранив надобность в поставке нового материала.
В материалах исследования, опубликованного в журнале «Proceedings of The Royal Society A», авторы признают, что они не первые, кому пришла в голову мысль о создании антипринтера. Однако, по их словам, все прочие попытки решения этой проблемы приводили к повреждению и/или изменению цвета бумаги в процессе стирания, либо подходили только для тонера со специфическим составом. Так, компания Toshiba и сегодня выпускает модель лазерного принтера, способного стирать чернила с бумаги, но корректность ее работы целиком зависит от собственного стандарта голубых чернил «e-blue». Британская же разработка отлично работает с обычным черным тонером, нанесенным на бумагу Canon при распечатывании на принтере HP Laserjet, какие используются в офисах по всему миру.
Ученые Кембриджского Университета могут больше. На днях они объявили об изобретении нового процесса «де-фотокопирования» (стирания) тонера с бумаги. В его основе лежит использование коротких лазерных импульсов, нагревающих печатный материал до точки, при которой слова и изображения просто испаряются с его поверхности. По словам исследователей, метод совместим с современными тонерами и обычной бумагой, а его использование оказывается на порядок экологичнее существующих методов переработки.
Зеленый импульс
Авторы исследования – Доктор Джулиан Олвуд (Julian Allwood), глава университетской Группы обработки низкоуглеродных материалов (Low Carbon Materials Processing Group) и докторант Дэвид Лил-Айала. При поддержке Баварского Лазерного центра они построили десять экспериментальных установок, призванных выявить оптимальную длительность воздействия и тип лазерного излучения, наиболее подходящий для стирания тонера с поверхности бумаги.
«При запуске системы лазер попадает на тонкий слой тонера и нагревает его вплоть до точки испарения» - поясняет ведущий автор исследования Дэвид Лил-Айала (David Leal-Ayala) в интервью, данном BBC. – «Тонер по большей части состоит из графита и полимерной пластмассы. В данном случае испаряется именно полимерная составляющая тонера».
Команда протестировала ряд лазеров видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазона, и пришла к выводу, что лучше всего для заданной цели подходят короткие (длиной в четыре миллиардные доли секунды) импульсы зеленого лазера, способные оставлять на бумаге лишь легкую тень напечатанного ранее текста. Ключевой фактор процесса – более темный цвет тонера на фоне светлых волокон целлюлозы. Большая часть импульса лазера поглощается темным тонером и проходит сквозь бумагу, не разрушая ее – импульс для этого, как мы помним, слишком короток. Наночастицы отработанного тонера и «практически безвредные» газы, производимые в процессе стирания, улавливаются специальной системой фильтров.
Проверка «обеленного» листа бумаги скручиванием, сгибанием и ускоренным старением показывает, что в результате проведенной процедуры материал нисколько не пострадал и может приравниваться к «чистой, необработанной лазером, бумаге». Впрочем, бумага не вечна, и после нескольких сеансов печати-стирания ее качество все же ухудшается.
Вместо переработки
Продемонстрировав действенность технологии в лабораторных условиях, технологи мечтают о разработке опытной модели «антипринтера» для офиса. Стоимость создания подобной модели на сегодняшний день составляет порядка 19 тысяч фунтов стерлингов. Понятно, что большинство компаний по-прежнему предпочтет переработку бумаги ее повторному использованию, но есть шанс, что массовое производство позволит снизить цену устройства до приемлемого уровня. «На переработку бумаги уходит масса ресурсов», - замечает Лил-Айала. – «Для этого нужно электричество, вода и химические вещества. А ведь, по правде сказать, единственная причина, мешающая повторному использованию бумаги при печати, заключается в том, что на ней уже что-то напечатано. Бумага все еще находится в отличном состоянии, и нет смысла проводить ее сквозь сложный промышленный процесс, если с ней и так все в порядке».
Изобретение еще не запатентовано, но в случае выхода на массовый рынок оно способно вполовину сократить выбросы в атмосферу, связанные с производством и переработкой бумаги. Да и на древесине бы это позволило сэкономить существенно, частично устранив надобность в поставке нового материала.
В материалах исследования, опубликованного в журнале «Proceedings of The Royal Society A», авторы признают, что они не первые, кому пришла в голову мысль о создании антипринтера. Однако, по их словам, все прочие попытки решения этой проблемы приводили к повреждению и/или изменению цвета бумаги в процессе стирания, либо подходили только для тонера со специфическим составом. Так, компания Toshiba и сегодня выпускает модель лазерного принтера, способного стирать чернила с бумаги, но корректность ее работы целиком зависит от собственного стандарта голубых чернил «e-blue». Британская же разработка отлично работает с обычным черным тонером, нанесенным на бумагу Canon при распечатывании на принтере HP Laserjet, какие используются в офисах по всему миру.
Обсуждения Cтирание тонера с бумаги