Новая технология термобумаги снижает гормональные риски

Каждый день миллионы людей получают на кассе тонкую полоску термобумаги — чек из магазина, билет, квитанцию. Этот привычный предмет почти не привлекает внимания, хотя именно он стал одним из самых массовых источников контакта человека с потенциально опасными химическими веществами. Речь идёт о бисфенолах — соединениях, которые десятилетиями использовались в термобумаге и всё чаще связываются с рисками для здоровья и окружающей среды. Теперь у них может появиться альтернатива — из дерева.

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) предложили использовать древесные компоненты вместо синтетических нефтехимических веществ, чтобы сделать термобумагу безопаснее. Их работа, опубликованная в Science Advances, показывает, что привычная технология печати может работать без бисфенола A и бисфенола S — веществ, которые способны нарушать гормональную систему и попадать в почвы и водоёмы вместе с отходами бумаги.

В основе нового подхода — лигнин, один из главных структурных элементов древесины. Обычно его считают вторичным продуктом лесной промышленности и сжигают или используют в низкоценных целях. Учёные же посмотрели на него иначе: как на природный аналог тех химических «проявителей», которые отвечают за появление текста на термобумаге. С помощью усовершенствованной технологии выделения лигнина им удалось получить более чистый и светлый материал, пригодный для создания печатных покрытий.

Чтобы печать работала при стандартных температурах, исследователи добавили к лигнину сахарный компонент, полученный из ксилана — ещё одного природного вещества, содержащегося в растительных клеточных стенках. В результате получилась полностью биобазированная система, которая реагирует на нагрев так же, как привычная термобумага: при печати появляется чёткий текст, сохраняющийся в течение месяцев.

Самое важное — безопасность. Испытания показали, что древесные покрытия обладают эстрогеноподобной активностью в десятки и сотни раз ниже, чем у традиционных бисфенолов. Сахарный компонент при этом вообще не проявил признаков токсичности. Для материала, с которым ежедневно контактируют руки людей — от кассиров до покупателей, — это принципиальное изменение.

Экологический эффект может оказаться не менее значительным. Термобумага используется по всему миру в огромных объёмах, а бисфенолы из неё неизбежно попадают в окружающую среду при переработке или утилизации. Переход на древесные материалы означает сокращение потока стойких химических соединений в экосистемы и снижение зависимости от нефтехимического сырья. По оценкам рынка, объём производства термобумаги измеряется миллиардами долларов, и даже частичная замена состава способна дать ощутимый экологический результат.

При этом учёные не скрывают, что технология пока не идеальна. Контрастность печати на древесных покрытиях всё ещё немного уступает лучшим коммерческим образцам, а масштабирование производства требует дальнейших испытаний. Однако сами исследователи считают это техническими задачами, а не фундаментальными ограничениями. Базовый принцип — доказан: термобумага может быть эффективной и при этом не опасной.