Je kijkt naar je telefoon. Je keek naar je laptop. Je controleert de televisie. Je ogen worden vastgelijmd aan het LCD-, LED- of plasmascherm. Vaak wordt vergeten dat papier begon als het originele hightech display.
Chinese uitvinders creëerden het in 105 na Christus. Deze uitvinding veranderde voor altijd de manier waarop mensen communiceren. Zonder papier zouden boeken nog steeds zijden boekrollen zijn geweest. Alleen de rijken konden zich alfabetisering veroorloven. Alle anderen tasten in het duister.
Papier is tegenwoordig overal. Je kunt er niet aan ontsnappen. Wereldwijd werd dit jaar ongeveer 280 miljoen ton papier verbruikt. Dit cijfer wordt geschat door de National Association of Paper Merchants in Engeland. Dit komt overeen met 56 biljoen vellen briefpapier. Dat is een duizelingwekkende hoeveelheid dode boommaterie.
2000 jaar lang was inkt op papier de enige manier om tekst en afbeeldingen weer te geven. Het wint nog steeds op draagbaarheid. Het wint nog steeds op prijs. En er is geen netsnoer nodig. Papier heeft echter ook zijn nadelen. Eenmaal afgedrukt, kan het niet meer worden gewijzigd zonder dat er bewijsmateriaal achterblijft. Je kunt niet zo’n duizend boeken in je zak dragen.
Wetenschappers zijn dat aan het oplossen. Ze ontwikkelen e-inkt. Verwacht wordt dat deze technologie papier zal vervangen. U kunt uw bibliotheek nu met u meenemen met een dun en licht apparaat. Het zou computerschermen ook goedkoper kunnen maken. Hier is hoe de magie werkt.
Hoe e-inkt werkt
E-inkt is geen magie. Dit is natuurkunde en scheikunde. Het is gebaseerd op microcapsules. Deze capsules zijn klein. Ze bevatten geladen pigmentdeeltjes. Deze deeltjes bewegen wanneer je een elektrisch veld aanbrengt.
Zie het als een groep mensen. Sommigen droegen zwarte shirts. Sommigen dragen witte overhemden. Als je ze een kant op duwt, zijn de zwarte shirts naar buiten gericht. Duw in de tegenovergestelde richting en het witte shirt zal binnenstebuiten keren. U kunt de weergave wijzigen door de richting van het veld te veranderen.
Hierdoor ontstaat een statisch beeld. Het lijkt op bedrukt papier. Maar in tegenstelling tot papier blijft het daar zonder stroom. Het beeld blijft bestaan. Je kunt de pagina’s omslaan. Je kunt ze ook uitschakelen. Bespaar energie.
Waarom het belangrijk is voor gewone gebruikers
Je zou denken dat dit alleen voor e-readers geldt. dat is het niet. Het toepassingsbereik van elektronische inkt breidt zich nog verder uit. Het zou glazen schermen kunnen vervangen. Het glas breekt. Elektronische inkt niet. Het is flexibel. Zeer duurzaam.
Voor studenten betekent dit één apparaat in plaats van 10 zware schoolboeken. Voor reizigers betekent dit minder gewicht. Voor de planeet betekent dit minder papierverspilling. De impact op het milieu is aanzienlijk. Wij stoppen met het kappen van bossen. We stoppen met het verzenden van zware boeken over de oceanen.
De technologie is heel dichtbij. Het is heel dichtbij. We staan aan de vooravond van een nieuw tijdperk. Papier zal niet van de ene op de andere dag verdwijnen. Maar het is niet langer de koning van de informatie. E-inkt is in opkomst. Het is stil. Het is lage energie. En het wacht op je boek.
E Ink en Xerox concurreren om de toekomst van displaytechnologie te definiëren, maar hun benadering van de ontwikkeling van elektronische inkt brengt interessante verschillen in ontwerpfilosofieën aan het licht. Beide bedrijven zijn gevestigd in grote technologiecentra in Cambridge en Palo Alto, maar het echte verhaal schuilt in de chemie in de inktflessen.
Op het eerste gezicht lijkt deze elektronische vloeistof op gewone printerinkt. Het is donker. Het is een vloeistof. Maar als je beter kijkt, zie je een complex systeem dat is ontworpen om zichzelf op commando te herschikken. Het kernmechanisme is gebaseerd op drie gemeenschappelijke componenten:
- Microcapsules (of holtes) fungeren als individuele pixels.
- Inkt of een suspensie op oliebasis vult deze holtes.
- Microbolletjes die negatief geladen kleurstoffen bevatten, drijven in suspensie.
Dit is geen magie. Dit is elektrostatica. Deze inkt kan op dezelfde manier als gewone inkten op papier op flexibele substraten worden aangebracht. In digitale boeken zijn deze substraten zeer dunne plastic vellen. De hele pagina is bedekt met deze inkt en verdeeld in rasters zoals ruitjespapier. Elke cel werkt als een pixel en is verbonden met micro-elektronica die rechtstreeks in de plastic folie is ingebed.
Door een speciale lading op deze micro-elektronische apparaten aan te brengen, manipuleert het systeem de microcapsules om tekst of afbeeldingen te vormen. Het resultaat is een display waarvoor geen achtergrondverlichting nodig is.
E-inkttechnologie: strandbal en pingpongbal
E Ink legde zijn technologie uit met een eenvoudige analogie en legde uit waarom elektronisch papier geen licht uitstraalt. Stel je miljoenen transparante strandballen voor. Elke bal is gevuld met honderden kleine witte pingpongballetjes en blauwe vloeibare kleurstof.
Als je naar de bovenkant van de strandbal kijkt, zie je duidelijk een witte pingpongbal op het oppervlak. De bal ziet er wit uit.
Van onderaf bekeken is de blauwe kleurstof dominant. De bal is blauw.
Dit is de essentie van de E Ink-methode. Wanneer ze een positieve lading krijgen, drijven de negatief geladen witte bollen naar het oppervlak. Door de lading om te keren, verschijnt de blauwe kleurstof. De pixels veranderen van kleur afhankelijk van welk onderdeel naar voren wordt geschoven. Omdat het een bistabiel beeldscherm is, kan het een afbeelding weergeven zonder stroom te verbruiken.
Tegelijkertijd kiest Xerox een ander pad. Hoewel het basisdoel is om de deeltjes elektrisch te herschikken, verschilt de aanpak voor het bereiken van contrastrijke, snel verversende displays van het kraal-en-vloeistofmodel van E Ink. Hun focus tot nu toe lag op het integreren van deze technologieën in grotere documentworkflows en gespecialiseerde displays.
Waarom dit belangrijk is voor gewone gebruikers
De verschillen tussen deze technologieën zijn niet alleen academisch. Het beïnvloedt de manier waarop we lezen. E Ink is ontworpen om de leesbaarheid in fel zonlicht en de levensduur van de batterij voorop te stellen. De strandbal-analogie verklaart waarom e-paper op papier lijkt. Er wordt geen licht uitgezonden. Reflecteert omgevingslicht.
Voor gebruikers betekent dit dat het apparaat wekenlang meegaat op één oplaadbeurt. Het betekent ook dat uw ogen niet moe worden, zelfs niet als u lang leest. Deze technologie is niet ontworpen om een levendig gamingscherm met hoge verversingssnelheid te creëren. Het gaat om het creëren van een blijvende, papierachtige gebruikersinterface voor tekst.
De kloof tussen digitaal en fysiek papier wordt steeds kleiner naarmate beide bedrijven hun methoden verfijnen. De inkt is er al. De vraag is niet langer óf het werkt, maar wie de eigenaar is van de standaard.
Digitale pagina’s maken met E Ink en Xerox
Stel je een veld voor met duizenden strandballen. Stel je nu een kleine pingpongbal voor die tussen de boven- en onderkant van deze ballen beweegt. De kleur van het veld verandert. Dit is het basisprincipe van E Ink-displaytechnologie.
De werkelijkheid is veel kleiner. Deze microcapsules zijn slechts 100 micron breed. Eén vierkante inch bevat ongeveer 100.000 stukjes. Elke capsule bevat honderden kleurstoffragmenten. Vroege prototypes gebruikten witte chips en blauwe inkt. Het doel is een veelkleurig display.
Elektrische lading bepaalt waar de chips naartoe gaan. Ze stijgen op of zinken naar beneden. Bovenkant? Wit. Onderkant? Wat de kijker ziet is donkere inkt. De tekst is gemaakt met een patroon van witte en donkere kleuren.
Xerox bouwt zijn eigen versie. Ze noemen het e-papier. De ontwikkeling begon in de jaren zeventig. We gebruiken microscopische balletjes in plaats van drijvende verfchips. De andere kant is zwart. De andere is wit. Een elektrische lading roteert de bal. De pagina verandert van zwart naar wit. Xerox produceert rubberen vellen voor Digitale boeken. Er drijven kleine balletjes in een olieachtige vloeistof.
Bedradingsprobleem
Een e-book maken is lastig. De pagina moet elektrisch worden opgeladen. De pagina’s moeten flinterdun blijven. E Ink is een pionier op dit gebied. Ze tekenden een contract met Lucent Technologies. Geeft het recht om plastic transistors te gebruiken. Deze kleine onderdelen worden rechtstreeks op de pagina afgedrukt. Deze zorgen voor de elektrische lading die de e-inkchip nodig heeft om van kleur te veranderen.
De heilige graal van digitaal lezen
De droom is een e-boek dat automatisch kan worden opgemaakt. Lezers slaan pagina’s om, net als gewoon papier. Je leest “De oude man en de zee”. Dan kun je “Harry Potter” draadloos downloaden. E Ink CEO Jim Iuliano voorspelde dit in 2003 of 2004.
Xerox is van plan opslagapparaten op de ruggengraat te installeren. Gebruikers kunnen schakelen tussen maximaal 10 boeken die op hun apparaat zijn opgeslagen.
Dit verandert meer dan alleen het boek. Ook is het mogelijk dat de distributie van kranten stopt. Nooit meer papier uit het autoraam gooien. Een hightech bezorger drukt op een knop. Elke ochtend worden duizenden elektronische kranten tegelijkertijd bijgewerkt. Het lijkt op papier. Het voelt als papier. Er zijn geen vlekken. Er is geen prullenbak.
Buiten het boek: telefoons en borden
Vóór de komst van digitale boeken waren de doelmarkten van E Ink mobiele telefoons, PDA’s, semafoons en digitale horloges. Motorola verleende financiële steun. E-ink heeft drie voordelen ten opzichte van huidige displays:
–Laag stroomverbruik
–Flexibiliteit
–Leesbaarheid
E Ink lanceerde zijn eerste product, het Immedia-display met groot oppervlak, in 1999. Deze borden verbruiken slechts 0,1 watt aan stroom. Een gloeilamp van 100 watt kan 1000 borden van stroom voorzien.
Op draagbare apparaten verbruikt e-inkt 50 tot 100 keer minder energie dan LCD-schermen. Er wordt alleen stroom verbruikt als het display verandert. Met e-books kunt u meerdere weken kosteloos dezelfde tekst bekijken.
De inkt kan worden gebruikt om op elk oppervlak te printen. Muren. Reclameborden. productlabel. T-shirt. Huiseigenaren kunnen hun digitale achtergrond veranderen met behulp van signalen. Flexibiliteit maakt oprolbare displays voor elektronica mogelijk.
Leesbaarheid en resolutie
E-inkt is prettiger voor de ogen. Bootst gedrukte tekst na. Xerox en E Ink vereisen een hogere resolutie om kleinere afdrukken mogelijk te maken. Xerox monitoren hebben een score van 200 dpi. Dit is het dubbele van de resolutie van een standaard LCD-scherm. De printbare transistors van Lucent zouden E Ink moeten helpen de resolutie van gedrukte boeken te evenaren.
Ontwikkelaars verwachten niet dat mensen meteen papier en schermen weggooien. E-ink werkt parallel met traditionele methoden. De impact op de uitgeverijsector zou een impact van meerdere miljarden dollars kunnen hebben.
