Technologia jutra w zasięgu ręki

Czym jest e-papier?

To rodzaj wyświetlacza, który dąży do imitacji tradycyjnego papieru.

Autorem terminu e-papier, a zarazem wynalazcą e-papieru jest Nicholas Sheridon.

Parę słów o historii

Początki elektronicznego papieru sięgają lat siedemdziesiątych XX wieku. Technologia została opatentowana przez Nicka Sheridona z firmy Xerox pod nazwą Gyricon i miała imitować zwykły papier zadrukowany czarnym tekstem. Taka „kartka” papieru zbudowana była z mikroskopijnych czarno-białych kulek magnetycznych umieszczonych pomiędzy dwiema cienkimi foliami, z których jedna posiadała zdolność przewodzenia prądu. Po przyłożeniu punktowego pola elektrycznego przy pomocy elektronicznego pisaka, kulki obracały się czarną stroną do powierzchni papieru, co przypominało pisanie czarnym mazakiem po białej kartce. Zmazywanie następowało po przyłożeniu pola elektrycznego do całej powierzchni kartki, czego efektem było odwrócenie kulek białą stroną ku górze.

E-papier Jacobsona

Kolejną wersją e-papieru była technologia wynaleziona w latach dziewięćdziesiątych XX wieku przez Josepha Jacobsona. Technologia ta opiera się na mikroskopijnych kapsułkach wypełnionych elektrycznie naładowanymi drobinami o białej barwie, które zawieszone są w kolorowym oleju. Drobiny wypływają na powierzchnię oleju, pokrywając ją całkowicie, a pod wpływem przyłożonego od dołu słabego pola elektrycznego zostają ściągnięte na dół kapsułek, odsłaniając kolorowy olej. Na podobnej zasadzie działają wyświetlacze elektroforetyczne, w których kapsułki umieszczone są w szklanej płytce. W e-papierze szkło zostało zastąpione giętką folią. Rozwiązanie to jednak miało dość poważne wady – zapis był nietrwały, a samo urządzenie było bardzo wrażliwe na wstrząsy i działanie zewnętrznych źródeł pola elektrycznego.

E-Ink

Modyfikacją powyższej technologii jest tzw. cyfrowy atrament (ang. E-Ink), którego twórcą jest także Joseph Jacobson. W kapsułce z przeźroczystym płynem znajdują się białe i czarne drobiny pigmentu naładowane elektrycznie: czarne – ujemnie, białe – dodatnio. Sterowanie potencjałem elektrycznym powoduje przemieszczanie się drobin do odpowiednich miejsc wyświetlacza i generuje obraz.

 na podstawie materiałów E INK CORPORATION

Inne technologie

Aktualnie naukowcy pracują nad kolejnym wariantem technologii, czyli nad metodą elektrozwilżania EWD (Electrowetting Display). Wyświetlacze oparte na tej technologii wykorzystują pole elektryczne do przesuwania mikroskopijnych kolorowych kropelek oleju i działają podobnie jak e-papier elektroforetyczny stosowany dotychczas w czytnikach. Jednak w wyświetlaczach EWD szkło zostało zastąpione tradycyjnym papierem, czyli zwykły papier nasączony odpowiednim środkiem chemicznym może zmieniać dowolnie swój kolor i wyświetlać obraz pod wpływem działania pola elektrycznego. Być może technologia ta wkrótce zaowocuje opracowaniem lekkich i odpornych ekranów nadających się do recyklingu.

Elektroniczny papier ma w przyszłości zastąpić monitory CRT, ekrany LCD i plazmowe, OLED-y oraz inne urządzenia tego typu.

Cechy e-papieru

Do produkcji czytników e-papieru wykorzystuje się także inne technologie oparte m.in. na ciekłych kryształach lub wyświetlaczach elektrochemicznych i plazmowych, jednak nie posiadają one zalet technologii E-Ink.

Obraz wyświetlany na e-papierze, w przeciwieństwie do standardowych ekranów LCD, nie ulega zniekształceniu przy jego wygięciu lub naciśnięciu i zawsze wygląda tak samo, niezależnie od kąta obserwacji i oświetlenia.

W technologii e-papieru uzyskano bardzo wysoki kontrast porównywalny raczej z zadrukowaną kartką papieru, niż standardowym wyświetlaczem. Komfort czytania jest nieporównywalnie lepszy niż na monitorze komputera i zbliżony do tradycyjnego papieru, co doskonale obrazuje współczynnik kontrastu:

• dla papieru tradycyjnego wykorzystywanego do publikacji typu gazeta codzienna wynosi ok. 7,0;

• dla wyświetlacza E-Ink sięga 11,5;

• najlepsze ekrany LCD mają współczynnik na poziomie 4,6!

E-papier jest energooszczędny. Zużywa zaledwie od 0,01 do 0,001 energii wymaganej do działania konwencjonalnego wyświetlacza. Istotną cechą, niesłychanie zwiększającą użyteczność e-papieru, jest statyczny obraz – pozostaje on na ekranie pomimo odłączenia zasilania.

Jednak podstawową zaletą e-papieru jest brak emisji światła. Ekrany wyposażone w e-papier nie świecą i nie migają, a tekst widzimy w świetle odbitym, jakbyśmy czytali zwykłą papierową gazetę, dlatego nawet intensywne czytanie nie jest nużące dla oczu!

Przyszłość e-papieru wydaje się już przesądzona. Zalety tej technologii przeważają zdecydowanie nad wadami, a możliwości jej zastosowania są niezliczone.

Zastosowanie e-papieru

E-papier (papier elektroniczny, E-Ink) jest nowatorskim rozwiązaniem technologicznym znajdującym liczne zastosowania. Dzięki nowym rozwiązaniom, które ze sobą niesie, rewolucjonizuje powoli rynek mediów elektronicznych. Jest nowoczesnym nośnikiem treści będącym alternatywą dla tradycyjnego papieru i znajdującym zastosowanie na podobnych płaszczyznach, co zwykły papier.

W przyszłości być może zastąpi tradycyjny papier i zdominuje sektor wydawniczy. Obecnie jest wykorzystywany głównie do publikacji książek w wersji elektronicznej, jednak już wkrótce może zrewolucjonizować rynek prasy codziennej i periodycznej, gdyż możliwym stanie się stworzenie elektronicznych gazet składających się zaledwie z jednej giętkiej strony, na której będzie można wyświetlać kolejne artykuły czy zdjęcia, a z czasem także filmy. Obecna konstrukcja papieru elektronicznego jeszcze nie pozwala na prezentację ruchomych obrazów, gdyż wyświetlacze charakteryzują się długim czasem odświeżania, który wynosi około sekundy. Jednak w przyszłości udoskonalona technologia e-papieru pozwoli na wzbogacenie publikacji o dodatkowe elementy, takie jak dźwięk czy ruchome obrazy, a nawet zapach! Wykupując prenumeratę e-papierowej gazety będziemy dysponować wiecznie aktualnym źródłem informacji, łączącym w sobie zalety tradycyjnej prasy i internetowych serwisów informacyjnych.

E-papier zapewnia szeroki i stały dostęp do wszelkiego rodzaju publikacji, nie tylko beletrystyki i prasy, ale i opracowań naukowych, dokumentów rządowych (np. dzienniki ustaw) oraz publikacji darmowych należących do tzw. domeny publicznej, czyli ogółu twórczości, która nie jest objęta majątkowymi prawami autorskimi i została udostępniona do użytku publicznego (np. lektury szkolne).

Technologia e-papieru już znalazła zastosowanie w telefonii komórkowej nowej generacji. Wykorzystanie e-papieru jako wyświetlacza telefonu komórkowego nie tylko minimalizuje zużycie energii tak dalece, że żywotność baterii wydłuża się nawet do dwunastu dni, ale także znacząco zmniejsza rozmiar telefonu.

Na rynku są już zegarki wyposażone w supercienkie i elastyczne wyświetlacze, a e-papierowy cyferblat charakteryzuje się bardzo wysokim kontrastem, dzięki czemu przypomina raczej pokrytą drukiem kartkę niż typowy wyświetlacz.

Za ciekawostkę można uznać wykorzystanie przed kilku laty technologii E-Ink do przygotowania migającej okładki w limitowanej edycji jednego z amerykańskich czasopism. Bateria wystarczała na 90 dni pracy wyświetlacza i była wymienna.

Dzięki temu, że obraz na e-papierze jest statyczny, może on zostać wykorzystany wszędzie tam, gdzie zmiany obrazu dokonują się rzadko. W przyszłości można więc będzie z niego robić wielkoformatowe bilbordy, plakaty, plansze reklamowe, tablice informacyjne czy plakietki z ceną i nazwą produktu. Aby zmienić treść, wystarczy wysłać sygnał drogą radiową, wykorzystując sieci komórkowe lub Wi-Fi.

Elektroniczny atrament może być nanoszony techniką sitodruku na wszelkiego rodzaju powierzchnie, dzięki czemu można nim pokryć szkło, plastik, tekstylia, a nawet tradycyjny papier. Zaledwie kwestią czasu są więc e-papierowe tapety, obrazy czy ubrania dostosowujące się do naszego nastroju.

E-papier w aspekcie ekologicznym

Mówiąc o e-papierze, nie można pominąć aspektu ekologicznego. Wprawdzie przy jego produkcji niewątpliwie wykorzystywane są tworzywa sztuczne i konieczna staje się utylizacja zużytych urządzeń, jednak stosując e-papier znacząco zmniejsza się zużycie tradycyjnego papieru wykonanego z celulozy.

Zastosowanie e-papieru ma wpływ na środowisko naturalne i przedrostek e w jego nazwie niejednokrotnie może być kojarzony jako ekologiczny.

E-papier ogranicza zużycie energii i papieru tradycyjnego. Technologia ta może pozwolić na znaczne obniżenie produkcji zwykłego papieru, co pozytywnie wpłynie na stan środowiska naturalnego. Przemysł papierniczy jest niezwykle energochłonny. Do produkcji tradycyjnego papieru oprócz drzew wykorzystuje się także olbrzymie ilości wody, paliwa i energii, czyniąc niebagatelne starty w środowisku naturalnym, których nie pokrywa recykling papieru.

Niewątpliwe do produkcji e-papieru także zużywane są woda i energia, jednak papier elektroniczny może być wykorzystywany po wielekroć, na długo zachowując swą żywotność. Wyświetlacze wykorzystujące tę technologię są wyjątkowo energooszczędne. Energia zgromadzona w baterii urządzenia wystarcza na przeczytanie kilku tysięcy stron bez doładowywania, ponieważ wykorzystywana jest tylko w trakcie odświeżania ekranu, czyli podczas „przewracania kartek” elektronicznego tekstu.

Książki, dokumenty i prasa w wersji elektronicznej nie wymagają druku i transportu, więc chyba nikogo nie trzeba przekonywać, że ich cyfrowa wersja, w przeciwieństwie do papierowej, nie szkodzi środowisku naturalnemu.

Zastosowanie papieru elektronicznego daje możliwość szybkiej aktualizacji danych (szczególnie ważne w przypadku opracowań naukowych, dokumentów, statystyk itp.) i korekty ewentualnych błędów merytorycznych czy literowych, które zauważone po zakończeniu druku w przypadku wydań tradycyjnych albo pozostają bez poprawy, tracąc wiarygodność przekazu (jeśli wydawca nie dołączy erraty), albo wymagają zniszczenia całego nakładu, powodując znaczne straty papieru tradycyjnego i dalsze zanieczyszczenie środowiska.

Wybierając technologię e-papieru, oferującą podobne parametry i komfort czytania jak tradycyjny papier, niewątpliwie przyczyniamy się do ochrony środowiska, gdyż produkcja e-papieru nie pociąga za sobą aż tak znacznej dewastacji środowiska naturalnego jak produkcja zwykłego papieru.

Tradycyjny papier będzie jeszcze przez wiele lat wykorzystywany w różnych dziedzinach życia, lecz dążenie do zastąpienia go jego wersją elektroniczną wszędzie, gdzie jest to możliwe niewątpliwie przyczyni się do ochrony środowiska.