Milyonlarca insan tarafından günlük hayatta kullanılan termal kağıtlar (fişler, kargo etiketleri, biletler vb.), ısıya duyarlı kaplamaları sayesinde metinlerin görünmesini sağlar. Ancak bu kağıtların üretiminde yıllardır kullanılan bisfenol A (BPA) ve bisfenol S (BPS) gibi kimyasallar, hormon sistemini bozucu etkileri nedeniyle hem insan sağlığı hem de çevre için ciddi riskler taşımaktadır. Bu kimyasallar, toprağa ve suya karışarak yayılmakta, özellikle fişlerle sık temas eden kişilerde tespit edilmektedir. Küresel termal kağıt pazarının 2030'a kadar 6 milyar dolara ulaşması beklenen büyüklüğü göz önüne alındığında, daha güvenli alternatifler bulmak büyük önem taşımaktadır.
Bisfenollere güvenli bir alternatif bulmak, kağıdın aynı zamanda stabil, basılabilir ve maliyet etkin olması gerektiği için oldukça zorlu bir süreçtir. EPFL'deki bilim insanları, Jeremy Luterbacher ve Harm-Anton Klok liderliğindeki ekipleriyle, bu gereksinimleri karşılayabilecek odun bazlı malzemeler geliştirdi. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmalarında, araştırmacılar odunun ana bileşenlerinden biri olan lignin ile bitki şekerlerinden türetilmiş bir hassaslaştırıcı kullanarak termal kağıt kaplamaları ürettiklerini bildirdi. Bu yeni formülasyonlar, günlük ürünlerde bulunan termal kağıtlara toksik olmayan veya çok düşük toksik imzaya sahip bitki bazlı moleküllerden bir çözüm sunuyor.
Araştırmacılar, ligninin doğal olarak renk geliştirici gruplar içermesinden faydalandı. Ancak saf ligninin genellikle koyu renkli ve kimyasal olarak karmaşık olması baskı için uygunsuzdu. Bu sorunu çözmek için "sequential aldehyde-assisted fractionation" adı verilen kontrollü bir ekstraksiyon yöntemi kullanarak, daha açık renkli ve baskıyı engelleyebilecek koyu, renk emici grupları daha az içeren lignin polimerleri elde ettiler. Bu kimyasal işlem aynı zamanda ligninin termal katmanda iyi karışmasını sağlayarak doğru reaktivite için temel bir ön koşulu yerine getirdi. Ekip, lignini baskı sıcaklıklarında reaktif hale getirmek için ısıtıldığında eriyen ve boya ile geliştiricinin reaksiyonunu kolaylaştıran bir "sensitizer" (hassaslaştırıcı) ekledi. Bu yenilikçi yaklaşım, çevre dostu ve insan sağlığına zararsız termal kağıt üretimi için umut vadediyor.
Termal kağıtlarda kullanılan zararlı kimyasallara, odun bazlı, çevre dostu ve insan sağlığına zararsız bir alternatif sunarak günlük hayatımızdaki birçok ürünün daha güvenli hale gelmesini sağlıyor.