Технология электронной бумаги

// // Научно-популярные материалы //

Описывая технологию электронной бумаги, изобретатели называют ее революционной. При этом они утверждают, что, как только устройства, изготовленные по этой технологии, станут доступными широкой публике, они практически полностью вытеснят из повседневной жизни человека бумагу обыкновенную. Первая модель «электронной бумаги» была создана около сорока лет назад, однако о существовании ее большинство людей пока даже не догадывается. Так будет ли все-таки революция? Попробуем разобраться.

 

Что можно называть электронной бумагой? Это технология отображения и хранения информации, имитирующая печать на бумаге. Поэтому, как и на традиционной бумаге, изображение в таких устройствах формируется в отражённом свете, при этом оно может сохраняться довольно долго, не требуя дополнительных энергозатрат. Электроэнергия нужна только для смены изображения.

Электронная бумага Gyricon, увидевшая свет в начале 70-х в корпорации Xerox, представляла собой пластиковую гибкую пластинку с заполненными маслом полостями. Каждая полость содержала свободно плавающий в ней шарик, полусферы которого были окрашены в белый и черный цвета и имели противоположный заряд. Задняя плоскость была снабжена системой электродов. Электрическое напряжение, приложенное к электродам, заставляло шарики поворачиваться, в результате чего из них складывалось двухцветное изображение.

Созданная в 1997 году корпорация E Ink предложила свой вариант бумаги. В этой интерпретации между двумя пластинками находятся миллионы микрокапсул, содержащих масло и частицы с противоположными зарядами, окрашенные в белый и черный цвета. Разрешение и яркость такой бумаги несколько выше, чем у Gyricon. Кроме того, такое заполнение полости капсулами, сделало бумагу более гибкой. Серьезным недостатком этой технологии считают низкую скорость переключения изображения.

Эти два варианта можно считать классическими. Однако за последние 20 лет количество компаний, проникшихся идеей электронной бумаги, увеличилось, как и количество вариантов воплощения этой идеи. Вот некоторые самые известные примеры технологий электронной бумаги от известных мировых производителей:

  • IBM, НР, Philips и Fujitsu производят бумагу на основе модифицированных жидких холестерических кристаллов (ChLCD);
  • Samsung– с помощью запатентованной компанией Liquavista технологии электросмачивания;
  • LG.Philips применяет основу из тонкопленочных транзисторов на металлической фольге;
  • Gamma Dynamics выпускает электронно-жидкостные дисплеи (EFD);
  • Японская компания Bridgestone использует технологию "жидкий электронный порошок";
  • Qualcomm MEMS Technologies - технологию Mirasol, основанную на системе микроэлектромеханических мембран, способных отражать или поглощать свет.

Чем же электронная бумага так взволновала производителей? Она обладает серьезными преимуществами перед современными ЖК-дисплеями:

1. Энергопотребление ее мало, а изображение способно сохраняться несколько недель при отсутствии источника питания.
2. Конструкция в большинстве случаев, особенно в более поздних моделях, достаточно гибкая, что делает возможным производить более информативные цилиндрические дисплеи.
3. Малый размер пикселя обеспечивает контрастную и яркую картинку.
4. Большие углы обзора.
5. При чтении с таких устройств глаза напряжены значительно меньше, поскольку изображение стабильно, не мерцает.

Существует множество интересных разработок, основанных на технологии «электронная бумага», некоторые из них выпускаются единично, другие рассчитаны на массовое потребление. Вот некоторые примеры:

  • Ридеры iRex iLiad и Mobipocket PRC, позволяющие читать документы в форматах PDF и HTML , букридер Amazon Kindle;
  • Среди других ридеров, выполненных на основе электрофоретической электронной бумаги, – следующие устройства: Barnes Noble Nook, iRex iLiad, Sony Reader и Sony Librie;
  • Фламандская газета под названием "De Tijd" выпустила электронную версию для небольшого числа подписчиков. В 2007 г. ежедневная газета во Франции Les Echos начала выпуск электронной версии. С 2008 года голландская газета NRC Handelsblad выпускается в электронной версии;
  • Двухцветные обои, представленные компанией Soken Chemical & Engineering Co. Ltd. в 2008 году;
  • Мобильный телефон, произведенный компанией Hitachi c корпусом на основе EPD, способным персонифицировать своего владельца, а также воспроизводить около 95 графических изображений;
  • Motorola Motofone - первый пример мобильного телефона, дисплей которого изготовлен по принципу электронной бумаги;
  • Наручные часы SVRD001 от Seiko с электрофоретическим дисплеем 2005 и 2010 годов, а также 3 серии наручных часов с использованием электронных чернил от Phosphor;
  • Настенные часы от японской компании Citizen;
  • Компания Fujitsu разработала для пациентов одной из больниц цифровые бейджи;
  • В университете Queen's University в Канаде ученые изобрели прототип гибкого телефона PaperPhone;
  • Весной 2012 года гибкий ридер WEXLER.Flex ONE от E Ink поступил в продажу;
  • Осенью того же года поступил в продажу первый цветной букридер с усовершенствованным экраном E-Ink Triton , оснащенным подсветкой.

Достижений довольно много. И все же основное предназначение электронной бумаги – замена бумаги целлюлозной в тех сферах, где она используется чрезмерно, В офисах, например. И такая ее функция пока не выполнена. Электронная бумага идеально подходит для изготовления транспортных указателей, магазинных ценников, досок объявления и постеров, рекламных щитов. Существует технология, позволяющая встраивать подобные дисплеи в ткань. В Канаде имеются разработки электронной бумаги, рисовать на которой можно будет пальцем или специальными предметами. Такая бумага стала бы прекрасной заменой школьным тетрадям. И, конечно, электронная бумага была бы прекрасным носителем для газет и журналов: гибкая, легкая, экономичная. В качестве элементов роскоши производители предлагают корпуса для разнообразных устройств, способные менять цвет, возможно, даже автоматически, в зависимости, к примеру, от цвета одежды.

К сожалению, пока до тотальной замены традиционной бумаги электронным двойником довольно далеко. Технология на практике оказалась не такой уж и дешевой и не такой простой, как казалось сразу. Понадобится еще около 10 лет на освоение технологии, чтобы сделать ее действительно доступной для широкой публики. И все же разочаровываться в электронной бумаге пока не стоит. Возможно, ее время еще просто не пришло.