Российские ученые разработали новый способ печати цветных изображений на бумаге, ткани и коже. Под действием света особое вещество выделяет ионы железа, которые связывают молекулы красителей в окрашенный полимер. Таким образом, освещенные участки материала приобретают яркую оранжево-красную, синюю или пурпурную окраску, а неосвещенные – остаются бесцветными. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) в рамках Президентской программы исследовательских проектов. Работа опубликована в New Journal of Chemistry.
Группа химиков из Института элементоорганических соединений Российской академии наук предложила новый состав для фотопечати. Он состоит из двух компонентов: светочувствительного соединения железа и водорастворимого органического красителя. При попадании света на состав в нём образуются свободные ионы железа, которые моментально связывают находящиеся рядом молекулы красителей в нерастворимый окрашенный полимер и таким образом фиксируют изображение.
Принцип работы метода. Илл: Дмитрий Перекалин
«Этот способ позволяет нанести рисунок почти на любой материал, который смачивается водой. Например, можно сделать временную татуировку на коже – нужен только краситель, трафарет и обычная лампочка. При этом изображение не смоется обычным мылом, но его можно удалить раствором соды или аскорбиновой кислоты. Разумеется, технология не ограничивается татуировками и её можно применить в совершенно разнообразных областях», – пояснил один из авторов работы Дмитрий Перекалин.
Светочувствительные комплексы железа (хоть и принципиально отличающиеся от наших) были впервые использованы для фотографии почти 180 лет назад Джоном Гершелем, который изобрел процесс цианотипии. С помощью цианотипии в 1883 году был сделан первый в истории фотоальбом – это был сборник фотографий растений и водорослей. До середины 20-ого века цианотипия использовалась повсеместно для копирования чертежей и породила русское слово «синька» и английское «blueprint». Наиболее существенным ограничением цианотипии по сравнению с нашим методом является ограничение по цветам (только синий) и низкая устойчивость изображений.
«Впервые комплекс железа, который мы используем, был получен примерно 60 лет назад в лаборатории академика А.Н. Несмеянова, именем которого теперь назван наш Институт элементоорганических соединений. Он же разработал чем-то сходный фотографический процесс на основе другого комплекса железа – ферроцена, который использовался в СССР для копирования карт», – добавляет Перекалин.
Текст: Дмитрий Перекалин
Shved, A. M., Zhmurov, P. A., Gutsul, E. I., & Perekalin, D. S. (2020). Patterning of various materials by the photochemical reaction of [(C5H5)Fe(C6H6)]+ complex with salicylate dyes. New J. Chem.https://doi.org/10.1039/D0NJ04221H
