Науковці з Технічного університету Дармштадта й Університету Іоанна Гутенберга у Німеччині розробили технологію формування довговічних написів у рідкому середовищі. Метод заснований на процесах дифузії та осмосу — спонтанному русі частинок різних типів, викликаному різницею у концентрації всередині рідкої суміші.
Суміш, яку дослідники використовували як папір, містила низьку концентрацію заряджених іонів, а замість чорнила застосовувалися великі колоїдні частинки, розсіяні по всьому розчину. Для письма інженери помістили у розчин маленьку іонообмінну намистину, здатну замінювати великі заряджені частинки на дрібні.
«Коли ви замінюєте більші іони на дрібні, останні рухаються (дифундують) швидше, і це призводить до різниці в концентрації частинок. Цей градієнт концентрації в розподілі іонів змушує рідину на дні контейнера рухатися поруч з кулькою. Рухома рідина захоплює за собою видимі колоїдні частинки („чорнило“)», — пояснює Бенно Лібхен, співавтор дослідження
Обертаючи рідину на невеликому столику, дослідники використовували гравітацію, щоб направляти іонообмінну ручку через розчин, створюючи різні візерунки. Вчені пояснюють: коли кулька рухається через рідину, колоїдні частинки втягуються в слід від розчину завдяки ефекту градієнта концентрації. Як результат — за кулькою формується видима лінія.
Німецькі науковці використовували для свого експерименту частинки кремнезему, розчинені у воді. Вчені продовжують дослідження, щоб розробити альтернативні варіанти «паперу» і «чорнила» і механізми управління ручкою.