Díváš se na svůj telefon. Mrknete na notebook. Zkontrolujete televizi. Vaše oči jsou přilepené k LCD, LED nebo plazmovému displeji. Často se zapomíná, že papír byl původně původní high-tech displej.
Čínští vynálezci jej vytvořili v roce 105 našeho letopočtu. Tento vynález navždy změnil způsob, jakým lidé komunikují. Bez papíru by knihy byly stále hedvábnými svitky. Pouze bohatí si mohli dovolit gramotnost. Všichni ostatní zůstali ve tmě.
Papír je v dnešní době všude. Není možné se před ní schovat. V letošním roce svět spotřeboval asi 280 milionů tun papíru. Toto číslo odhaduje Národní asociace obchodníků s papírem v Anglii. To odpovídá 56 bilionům listů papíru formátu Letter. To je ohromující množství mrtvé dřevité hmoty.
Po 2000 let byl inkoust na papíře jediným způsobem, jak zobrazit text a obrázky. Stále vítězí v přenositelnosti. Stále vítězí na ceně. A nevyžaduje síťový kabel. Papír má však i své nevýhody. Po vytištění jej nelze změnit bez zanechání stop. Nemůžete nosit v kapse tisíc knih.
Vědci to opravují. Vyvíjejí elektronický papír (e-ink). Očekává se, že tato technologie nahradí papír. Nyní můžete svou knihovnu nosit s sebou v tenkém a lehkém zařízení. Mohlo by to také zlevnit počítačové displeje. Takhle funguje tato magie.
Jak funguje elektronický papír
Elektronický papír není kouzlo. To je fyzika a chemie. Je založen na mikrokapslích. Tyto kapsle jsou malé. Obsahují nabité částice pigmentu. Tyto částice se pohybují, když aplikujete elektrické pole.
Představte si to jako skupinu lidí. Někteří mají na sobě černé košile. Někteří mají na sobě bílé košile. Když je zatlačíte na jednu stranu, černé košile skončí na vnější straně. Zatlačte opačným směrem a bílé košile skončí uvnitř. Obrázek můžete změnit změnou směru pole.
Vznikne tak statický obraz. Vypadá to jako potištěný papír. Ale na rozdíl od papíru se skladuje bez napájení. Obraz zůstává. Můžete otáčet stránky. Zařízení můžete také vypnout. Šetřete energii.
Proč je to důležité pro běžné uživatele?
Možná si myslíte, že to platí pouze pro e-knihy. To je špatně. Oblast použití elektronického papíru se dále rozšiřuje. Může nahradit skleněné zástěny. Sklo se rozbije. Elektronický papír – ne. Je flexibilní. Velmi odolný.
Pro studenty to znamená jedno zařízení místo 10 těžkých učebnic. Pro cestovatele to znamená nižší hmotnost. To znamená méně papírového odpadu pro planetu. Vliv na životní prostředí je významný. Přestáváme kácet lesy. Přestáváme přepravovat těžké knihy přes oceány.
Technologie je velmi blízko. Je velmi blízko. Stojíme na prahu nové éry. Papír nezmizí přes noc. Ale ona už není králem informací. Elektronický papír nabírá na síle. Je tichá. Je energeticky efektivní. A je připravena nahradit vaši knihu.
E Ink a Xerox soutěží o definování budoucnosti zobrazovací technologie, ale jejich přístupy k vývoji e-ink odhalují zajímavé rozdíly ve filozofii designu. Obě společnosti sídlí v hlavních technologických centrech Cambridge a Palo Alto, ale skutečný příběh spočívá v chemii obsažené v inkoustových lahvičkách.
Na první pohled tento e-liquid vypadá jako běžný inkoust do tiskárny. Je tmavá. Je to tekuté. Ale když se podíváte pozorně, můžete vidět složitý systém, který lze na povel přestavět. Základní mechanismus je založen na třech společných komponentách:
- Mikrokapsle (nebo dutiny) fungují jako jednotlivé pixely.
- Inkoust nebo olejová suspenze vyplňuje tyto dutiny.
- Mikrokuličky obsahující negativně nabitá barviva plavou v suspenzi.
Není to magie. To je elektrostatika. Tento inkoust lze nanášet na flexibilní substráty stejným způsobem jako běžný inkoust na papír. V digitálních knihách jsou tyto podklady velmi tenké plastové listy. Celá stránka je pokryta tímto inkoustem a rozdělena do mřížky podobné milimetrovému papíru. Každá buňka funguje jako pixel a je připojena k mikroelektronikě zabudované přímo do plastové fólie.
Aplikací speciálního náboje na tato mikroelektronická zařízení systém manipuluje s mikrokapslemi za účelem vytvoření textu nebo obrázků. Výsledkem je displej, který nevyžaduje podsvícení.
Technologie E-ink: plážový míček a pingpongový míček
E Ink vysvětlil svou technologii pomocí jednoduché analogie a vysvětlil, proč e-papír nevyzařuje světlo. Představte si miliony průhledných plážových míčků. Každý míček je naplněn stovkami malých bílých pingpongových míčků a modrou tekutou barvou.
Při pohledu na plážový míček shora je na hladině jasně vidět bílý pingpongový míček. Míč vypadá jako bílý.
Při pohledu zespodu je dominantní modré barvivo. Míč vypadá modře.
To je podstata metody E Ink. Když je aplikován kladný náboj, záporně nabité bílé koule stoupají k povrchu. Obrácení náboje má za následek vzhled modrého barviva. Pixely mění barvu podle toho, která komponenta je posunuta dopředu. Vzhledem k tomu, že se jedná o bistabilní displej, dokáže pojmout obraz, aniž by spotřebovával jakoukoli energii.
Xerox přitom volí jinou cestu. Zatímco hlavním cílem je elektricky přeskupit částice, přístup k dosažení vysoce kontrastních displejů s rychlými obnovovacími frekvencemi se liší od modelu E Ink typu bead-and-liquid. Dnes se zaměřují na integraci těchto technologií do větších pracovních postupů s dokumenty a specializovaných displejů.
Proč je to důležité pro běžné uživatele?
Rozdíly mezi těmito technologiemi nejsou jen akademickou záležitostí. To ovlivňuje způsob, jakým čteme. E Ink je navržen s ohledem na čitelnost na slunci a energetickou účinnost. Analogie s plážovým míčem vysvětluje, proč e-papír vypadá jako skutečný papír. Nevyzařuje světlo. Odráží okolní světlo.
Pro uživatele to znamená, že zařízení vydrží na jedno nabití týdny. To také znamená, že se vaše oči neunaví ani při dlouhém čtení. Tato technologie není navržena tak, aby vytvořila jasný displej s vysokou obnovovací frekvencí pro hraní her. Je navržen tak, aby poskytoval konzistentní, papírové uživatelské rozhraní pro text.
Propast mezi digitálním a fyzickým papírem se stále zmenšuje, protože obě společnosti zlepšují své metody. Inkoust již existuje. Otázkou už není, zda to funguje, ale kdo je vlastníkem standardu.
Vytvářejte digitální stránky pomocí technologií E Ink a Xerox
Představte si hřiště poseté tisíci nafukovacích míčů. Nyní si představte malý míček na stolní tenis pohybující se mezi horní a spodní částí těchto míčků. Barva pole se změní. To je základní princip zobrazovací technologie E Ink.
Ve skutečnosti je všeho mnohem méně. Tyto mikrokuličky jsou široké pouze 100 mikronů. Těchto částic je asi 100 000 na čtvereční palec. Každá kapsle obsahuje stovky fragmentů barviva. První prototypy používaly bílé čipy a modrý inkoust. Cílem je vytvořit barevný displej.
Elektrický náboj určuje polohu žetonů. Buď jdou nahoru nebo dolů. Nahoru? Bílý. Dolů? Divák vidí tmavý inkoust. Text je vytvořen pomocí vzoru bílé a tmavé barvy.
Xerox vyvíjí svou vlastní verzi. Říkají tomu e-paper. Vývoj začal v 70. letech 20. století. Místo plovoucích třísek barvy jsou použity mikroskopické kuličky. Jedna strana je černá, druhá bílá. Elektrický náboj roztočí míč. Stránka se změní z černé na bílou. Xerox vyrábí pryžové listy pro digitální knihy. Malé kuličky v nich plavou v olejovité tekutině.
Problém s kabeláží
Vytvoření e-knihy je náročný úkol. Stránky musí být připojeny ke zdroji elektrického náboje. Stránky by měly zůstat tenké jako papír. E Ink je v této oblasti průkopníkem. Uzavřela smlouvu se společností Lucent Technologies, která jí poskytla právo používat plastové tranzistory. Tyto malé prvky jsou vytištěny přímo na stránku. Poskytují elektrický náboj potřebný k tomu, aby čip E Ink měnil barvy.
Svatý grál digitálního čtení
Snem je vytvořit e-knihu, která dokáže automaticky formátovat obsah. Čtenáři obracejí stránky stejně jako běžné papírové. Čtete Stařec a moře. Poté si můžete bezdrátově stáhnout Harryho Pottera. Generální ředitel společnosti E Ink Jim Iuliano to předpověděl v roce 2003 nebo 2004.
Xerox plánuje nainstalovat úložná zařízení na hřbet knihy. Uživatelé mohou přepínat mezi 10 knihami uloženými v zařízení.
Tato změna se netýká jen knih. Distribuce novin může také přestat. Už žádné vyhazování papírových novin z okna auta. Špičkový kurýr stiskne tlačítko. Každé ráno jsou současně aktualizovány tisíce elektronických novin. Vypadají jako papír. Cítí se jako papír. Nejsou na nich žádné skvrny. Pro recyklaci není potřeba odpadkový koš.
Mimo knihy: Telefony a značky
Před příchodem digitálních knih byly cílovými trhy společnosti E Ink mobilní telefony, PDA (osobní digitální asistenti), pagery a digitální hodinky. Motorola poskytla finanční podporu. E Ink má oproti současným typům displejů tři výhody:
- Nízká spotřeba **
– Flexibilita** - Čitelnost
E Ink uvedla svůj první produkt, velkoplošný zobrazovací panel Immedia, v roce 1999. Tyto nápisy spotřebují pouze 0,1 wattu energie. 100wattová žárovka stačí k napájení 1000 těchto značek.
V přenosných zařízeních spotřebuje E Ink 50 až 100krát méně energie než LCD obrazovky. Energie se spotřebovává pouze při změně obrazu. E-knihy vám umožňují zobrazit stejný text bez dobíjení po dobu několika týdnů.
Inkoust lze použít k tisku na jakýkoli povrch. Stěny. billboardy. Štítky produktů. trička. Majitelé domů mohou změnit své digitální tapety pomocí signálů. Flexibilita umožňuje vytvářet rolovatelné displeje pro elektroniku.
Čitelnost a rozlišení
E-ink je šetrnější k vašim očím. Napodobuje tištěný text. Xerox a E Ink vyžadují vyšší rozlišení pro menší velikosti tisku. Monitory Xerox mají rozlišení 200 dpi. To je dvojnásobné rozlišení oproti standardní LCD obrazovce. Tištěné tranzistory Lucentu by měly pomoci E Ink dosáhnout rozlišení srovnatelného s tištěnými knihami.
Vývojáři neočekávají, že se lidé hned vzdají papíru a obrazovek. E-ink bude fungovat paralelně s tradičními metodami. Dopad na vydavatelský průmysl by mohl být mnoho miliard dolarů.
