Исследователи из Итальянского технологического института в Генуе под руководством Роберто Чинголани сумели соединить целлюлозные волокна с наночастицами, что позволило придать простой бумаге неординарные свойства: непромокаемость, намагничиваемость и даже бактерицидность. Результаты этой работы и предложенный метод описаны в статье, опубликованной в Journal of Materials Chemistry.

В основе разработанной итальянцами технологии лежит пропитка индивидуальных волокон целлюлозы реакционноспособным акриловым мономером — цианакрилатом. Более того, смачивание бумажных волокон мономером происходит в растворе, который также содержит суперпарамагнитные коллоидные наночастицы феррита марганца. После инициации процесса полимеризации вокруг каждого целлюлозного волокна начинает образовываться полимерное покрытие, содержащее наночастицы и придающее итоговым бумажным волокнам совершенно необычные свойства: водонепроницаемость и намагничиваемость.

Рис. 1. Бумажные волокна, покрытые полимером с наночастицами железа (здесь и ниже микрофотографии Istituto Italiano di Tecnologia).

Магнитные и микроскопические исследования подтвердили, что

количество захваченных наночастиц в композитной оболочке полностью контролируемо, а намагничиваемость, как и следовало ожидать, прямо пропорциональна этому самому количеству.

Кроме того, варьируя природу частиц, используемых при создании нанокомпозитного покрытия, учёные обнаружили, что получающаяся бумага может обладать и другими полезными свойствами. Например, применив серебряные наночастицы, исследователи создали антибактериальную бумагу. Есть также возможность смешения ингредиентов для получения бумаги, которая демонстрировала бы сразу несколько разнородных свойств.

Где может пригодиться бумага с таким покрытием? Ну, если с пользой от непромокаемости всё ясно, то намагничиваемость не помешает при изготовлении особо защищённой продукции — к примеру, денежных банкнот. А бумага с бактерицидными свойствами будет уместна в медучреждениях, при производстве упаковки, в пищевой промышленности и… при изготовлении всё тех же денег: хорошо известно (и научные исследования это подтверждают), что банкноты — это прибежище самых разнообразных бактерий, которые способны вызвать серьёзные недуги у людей, не сильно озабоченных личной гигиеной.

Наконец, учёные утверждают, что на бумаге, полученной в данном процессе, можно писать и печатать на принтере. Кроме того, заранее приготовленный раствор можно применять для покрытия уже существующих бумажных продуктов, позволяя пользователям по желанию изменять свойства уже отпечатанных книг и документов.

Рис. 2. Флюоресцирующие бумажные волокна.