科创中国

本发明公开了一种可重复书写涂层，其包含光致变色材料和/或酸致变色材料，所述涂层在预定波长范围内呈现变色现象而在可见光范围内不呈现变色现象，和/或所述涂层在酸性pH范围内呈现变色现象而在碱性pH范围内不呈现变色现象。本发明还公开了一种可重复书写物件及其制备方法。本发明的可重复书写涂层具有制备工艺简单、成本低、打印精度高、字迹持续时间长的优点。可重复书写物件，其中，所述多糖类亲水性高分子为淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸和壳聚糖中的至少一种；所述多肽类亲水性高分子为胶原、聚L-赖氨酸和聚L-谷胺酸中的至少一种。

可重复书写涂层，其包含光致变色材料，所述涂层在预定波长范围内呈现变色现象而在可见光范围内不呈现变色现象；其中，所述光致变色材料掺杂有上转换纳米粒子；所述涂层中光致变色材料的重量百分含量为0.01％～50％，所述涂层的厚度为8nm-15mm；所述光致变色材料选自：螺吡喃、螺嗪、萘并吡喃、偶氮苯、偶氮二甲酰胺、偶氮蓝、3,4,5三羟基反式二苯乙烯、紫檀芪、松芪、三苯基甲烷、紫碱、水杨酸、1,2,3-1H-三唑、苯并三唑、1-[2-(N-甲基)氨基-2-(2,4-二氯苯基)乙基]-1H-1,2,4-三唑、噁唑、噁唑啉、噁唑烷、噁唑酮、苯并噁唑、苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌以及它们的衍生物。

造纸术是中国古代四大发明之一，纸做为一种信息载体极大地促进了文化的传播与发展。然而，目前市面上销售的纸张往往都是一次性的，这不仅仅浪费资源而且污染环境。因此，国内外均在研发可以多次重复利用，制备过程污染小的可重复书写涂层以替代传统纸张。2014年吉林大学张晓安课题组发明了一种“喷水无墨打印”技术，该技术的核心在于将水致变色染料恶唑烷涂层负载到纸上，恶唑烷遇水变色，水分挥发颜色消失以此实现重复利用。该技术能够在纸张上打印出5号字体，但是能打印出来的颜色有限，仅能打印出蓝、紫、金和品红色四种。

加州大学河滨分校的殷亚栋课题组于2014年在《Nature communication》报道了一篇基于氧化还原染料的可重复书写涂层，这种染料在氧化态呈蓝色而在还原态则为无色。该课题组以纳米二氧化钛晶体、氧化还原染料以及羟乙基纤维素为成像层，利用紫外光漂白某些染料，使之呈现出无色状态，而只有文字或图像可在纸上显示出来，通过加热到115℃即可擦去字迹或图案。该重复书写涂层可循环使用20次以上，但形成的颜色过于单一。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明的可重复书写涂层成本低、打印精度高、字迹持续时间长，当含有光致变色材料时，本发明的可重复书写涂层可以实现无墨打印，通过调节激光打印机光源的波长即可实现高精度的打印；当所述涂层中含有酸致变色材料时，本发明的可重复书写涂层可以实现以稀酸溶液为墨水，以稀碱溶液为橡皮擦实现多次重复书写。

本发明的可重复书写物件中包含所述可重复书写涂层，同样具有可重复书写涂层的功能，本发明的可重复书写物件的制备方法具有操作简单、方便的优点。

技术合作

待可重复书写涂层完全干燥后，将质量分数为10wt％的聚L-赖氨酸溶液涂覆在可重复书写涂层的表面，于25℃下真空干燥即得保护层。通过台阶仪测得保护层的厚度约为10μm。

采用磷酸为墨水，在本实施实例的可重复书写涂层上进行书写或打印，得到深红色的字迹和图案，该信息可以保存16h。将书写后的样品置于碳酸氢钠溶液中浸泡5分钟，字迹和图案消失恢复至初始状态，该纸张可进行下一次的书写打印，从而实现重复利用的功能。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。