兩千多年前,中國人造出了世界上最早的紙,使文字找到了最合適的載體。跨入21世紀的今天,紙以它的平滑潔白、質地輕巧、價格低廉而贏得了廣泛應用。為了更好地滿足人們生產生活中的各種需要,科學家們特地設計了一些新型紙張。那么,這一家族到底有那些成員呢?
美味食品紙
為了給色香味美營養豐富的食物包裝,科學家們專門設計了一種保溫紙,用它包裝的食物能在一定時間內保持特定的溫度。這種紙里加入了一些特殊材料,能將光能轉變為熱能,只要將它放在陽光能照射到的地方,紙就會將光能轉化成熱能,使食物能保持足夠的溫度。
還有一種稱為“人造果皮”的食品紙,這種食品紙是用特種紙和其他材料加工而成的。在食品工廠的自動生產線上,與食品加工制作同時完成。該紙質地堅硬而富有彈性,仿佛是一層果皮,能使食品長期保存不變質。食用時,只需將它剝掉就行了。
我國是蔬菜生產大國,但因技術手段相對落后,使得各種蔬菜在加工、運輸、保鮮等方面受到限制,不僅損耗較大,而且增加了環境污染。為了解決這一問題,科技人員從造紙的流程中摸索出一套從蔬菜的收割到清洗、脫水、粉碎、蒸煮、壓模和包裝的完整的深加工工藝和把蔬菜加工成一種形如薄紙的食品。蔬菜紙使得各種蔬菜一改過去多為“半成品”,不能直接食用的老面孔,既可干吃,也可泡湯,還便于攜帶和保藏。
透明紙玻璃
舉行派對時使用紙杯既方便又干凈,但主人往往會覺得對尊貴的客人來說,廉價、簡陋的紙杯似乎不甚禮貌。有鑒于此,日本橫濱的一家材料研究所最近開發了一種和真玻璃一樣的紙質材料,專門用以制造杯子、碗碟等餐具。
紙玻璃兼具了紙和玻璃兩種材料各自的優點,強度高、耐熱性好。不僅和真玻璃餐具一樣晶瑩剔透,也可通過在纖維素中加入油份的方法制造出玻璃絲帶一樣的半透明餐具,還可通過給纖維素染色加工出各種彩色餐具。
紙玻璃和真玻璃的最大區別是:前者可燃燒,而后者則須高溫才能熔解,這一點對環保有積極意義。紙玻璃餐具用舊后即可方便地作焚燒處理,燃燒時并不會產生有害物質,即使當作垃圾埋入地下,也會很快被土壤吸收。若把其中的紙質成分過濾出來,還可制成再生紙再次利用。
除了制造餐具外,紙玻璃還特別適宜制造醫療器具。為了防止病原菌的擴散,使用過的醫療器具必須予以立即處理,而易銷毀的紙玻璃能滿足醫療器具的這個要求。
醫藥用紙也可以用水溶性紙來制作。它在水中的溶解速度比現在的普通紙快一千倍,而且到了胃里沒有任何副作用。比如,有一種止血紙,是在一種吸收性強的原紙上涂上凝血素、防感染的藥物后制成的。皮膚上哪里出血,貼上這種紙后馬上就會止血。
前途無量紙電池
前不久,以色列一家名為“超級紙張”的公司開發了一種名副其實的紙一樣薄的電池。這種超薄電池的供電方式和一般電池相似,也是利用電解質和電極來存儲和輸出電流。不同之處在于“超級紙張”將電解質和電極制成一種獨特的墨汁,電池可直接印刷在紙張上,不像一般電池那樣需要用容器來裝載電解質液體和電極。這種不需要容器的電池制造方式,其成品的形狀和大小伸縮性極強。紙電池只有半毫米厚,由于紙電池是片狀的,因此它的容量也就不依體積來計算,而是要看它有多大面積。
有了這種紙電池,任何產品上的標簽因有了電源都能變成交互式的。在不久的將來,商家便可利用這項新技術推出更加新穎的廣告,如在產品包裝上加燈飾、播放廣告歌曲等。眼下電子圖書的主要組件為液晶顯示屏,有了紙電池,廠商將制造出可翻閱的電子書和電子報,即使每頁都加上紙電池,重量和厚度也不會增加太多。消費類電子產品制造商也可將紙電池和芯片集成在一起,制造更加輕便的電子產品,如手機和穿戴型電腦等。
可以看出,一旦紙電池技術進一步完善并普及后,我們的生活將大為改觀。同時,由于紙電池的材料對環境無害,加入紙電池的產品也是可以即用即丟的,因此它的前景十分可觀。
新型建筑紙
紙作為建筑材料不僅可以減輕建筑物的重量,加快施工速度,降低成本而且建筑物拆除后,紙可以重復利用。
目前世界上已有一些用紙結構建造的臨時性和半臨時性的建筑。在紐約現代藝術博物館中,一個臨時性供公眾參觀的雕塑展覽館建在花園上面,它的拱形屋面跨度達27米,采用了由薄紙板和紙管構成的網殼狀結構。在三個月的展期結束后,屋面便被拆除。
日本對紙結構的建筑研究使用較早,在神戶大地震后為災民建造的經濟住房中,有許多就是在幾個小時內就能建成紙結構的建筑,這些臨時性建筑物有的甚至被持續使用了五年之久。
其他特種紙
英國科學家設計了一種撕不破的紙。這種性能特異的印刷紙是用堅韌的聚酯涂層制成的,層厚4微米,既堅韌又耐磨,因此,特別適用于復制那些需長期保存的歷史文獻資料,這些紙還具有抗腐蝕和耐污染的性能,非常易于保管,是檔案部門的首選用紙。日本科學家正在設計—種抗高溫的紙,由于表面涂了最先進的防火材料,它的耐熱范圍可達100—1200℃,用1000℃的火焰對著它噴射十分鐘,安然無恙。不遠的將來,它有望廣泛用作耐火板的表面材料。
相信隨著現代科技的迅猛發展,將會有越來越多的新型紙張出現在我們面前,我們的生活也將隨之越來越方便。
(王煒薦自《大科技》 本刊有刪節)