Grazie a materiali avanzati che conferiscono un’ottima resa di colore, video e flessibilità.
di David Talbot
L’e-reader di Amazon Kindle, presentato nei giorni scorsi, è l’ultima frontiera di una serie di sempre più sofisticati display per la visualizzazione di e-paper in bianco e nero che non usano molta energia e garantiscono sufficiente luminosità anche alla luce del giorno; tali lettori riproducono la carta e l’inchiostro tradizionali più fedelmente dei lettori retroilluminati. Ulteriori svolte tecnologiche sono imminenti. E Ink di Cambridge, nel Massachusetts – azienda leader nel settore dell’e-paper sulla cui tecnologia si basa il display del dispositivo Amazon – sta sviluppando delle versioni prototipo di inchiostro elettronico abbastanza vivide da supportare i filtri degli schermi a colori e con un ritmo di refresh abbastanza elevato da garantire la renderizzazione dei video.
Tutti questi fattori ne fanno l’ultima avanguardia del mix di colore, video e flessibilità, promettendo di rivoluzionare una tecnologia in passato considerata idonea solo alla gestione di e-reader rigidi in bianco e nero come il Kindle e il Sony Reader, e di altre applicazioni di nicchia come i display delle stazioni ferroviarie che non necessitano di cambiamenti frequenti dei contenuti visualizzati. “Siamo di fronte a una pietra miliare nella storia dello sviluppo di tecnologie per l’e-paper”, spiega Gregory Raupp, direttore del Flexible Display Center dell’Arizona State University. “Fino a ora, ci si era sempre limitati ad applicazioni per la visualizzazione di immagini statiche”.
La tecnologia E Ink di base sfrutta uno strato di microcapsule disseminato di chip submicrometrici di pigmento bianco e nero immersi in un liquido chiaro. I chip bianchi possono essere caricati positivamente, i chip neri negativamente. Al di sopra di tale strato viene posizionato un elettrodo trasparente; sulla base c’è un altro elettrodo. La carica positiva sull’elettrodo inferiore spinge i chip bianchi in superficie, rendendo lo schermo bianco. La carica negativa fa emergere i chip neri, portando alla visualizzazione di parole e immagini.
La tecnologia di base, però, produce solo immagini in bianco e nero. Pertanto, E Ink ne ha perfezionato gli ingredienti, migliorando l’elettronica e la meccanica del processo. Per esempio, nei mesi scorsi l’azienda ha sviluppato degli inchiostri ultrabrillanti che riflettono il 47 per cento della luce ambientale, con un incremento significativo – tra il 35 e il 40 per cento in più – rispetto ai display E Ink in bianco e nero preesistenti. Queste versioni dalle maggiori capacità riflettenti dovrebbero essere implementate nei prodotti in commercio, come il Sony Reader, nell’arco dei prossimi due anni.
L’aumento di luminosità rende possibile la funzionalità a colori del display. E Ink impiega dei filtri trasparenti rossi, verdi e blu posizionandoli sopra gli elementi dell’immagine. In sostanza, il software controlla gruppi di microcapsule situate al di sotto di filtri di specifiche sfumature, e attiva le microcapsule bianche solo quando c’è richiesta di tali tinte. I filtri E Ink sono appositamente realizzati da un’azienda partner, la Toppan Printing di Tokyo, che li sviluppa in modo che interagiscano alla perfezione con le ombre, la luminosità e la capacità di riflessione specifiche della tecnologia E Ink. Le prime sperimentazioni sul colore sono iniziate parecchi anni fa, ma da allora si sono avuti costanti miglioramenti in termini di luminosità e contrasto, spiega Michael McCreary, vicepresidente del settore Ricerca & Sviluppo avanzati di E Ink, che peraltro non fa previsioni sull’effettiva data della messa in commercio della nuova tecnologia.
In un’altra serie di studi, variazioni nelle particelle E Ink e nei loro rivestimenti di polimeri, oltre che nella chimica della soluzione interna alle microcapsule, hanno aiutato ad aumentare la velocità con cui le particelle possono muoversi. A detta di McCreary, per anni il senso comune aveva dato per scontato che la tecnologia E Ink non sarebbe mai potuta essere resa applicabile al video, perché per far ciò le particelle avrebbero dovuto spostarsi attraverso un liquido. Eppure E Ink c’è riuscita, grazie ai rivestimenti di polimeri e a degli “specifici accorgimenti nella composizione del liquido chiaro”, precisa il ricercatore.
Il risultato è ben esemplificato dai due prototipi conservati presso il quartier generale dell’azienda, a Cambridge. Il primo è un display e-reader a colori. Spingendo un pulsante, appare un mazzo di fiori; se si porta il display all’esterno, l’immagine risulta ancora più luminosa perché il dispositivo riflette la luce circostante (come nel caso dell’e-paper in bianco e nero, finché l’immagine non viene modificata dall’utente l’apparecchio virtualmente non consuma nessuna energia). Sull’altro prototipo, un display di quindici centimetri collegato a un computer, gira un video clip del film d’animazione Cars. è un po’ sgranato, ma cambia inquadratura 30 volte al secondo. Due anni fa, il ritmo di salto inquadratura nei prodotti a tecnologia E Ink era di solo un’inquadratura al secondo.
Malgrado la versione video del lettore sia parecchi anni di là da venire sul mercato, “la ricerca rappresenta un passo avanti cruciale nella storia dell’e-paper”, commenta Russ Wilcox, amministratore delegato di E Ink. Rifacendosi al sogno di lunga data dell’e-paper, per cui i più sperano che possa dimostrarsi un giorno un surrogato elettronico a tutti gli effetti della carta stampata, “è possibile immaginare una pagina delle previsioni meteo di USA Today in cui le nuvole si spostano davvero”.
E Ink sta collaborando con parecchie aziende importanti nel settore della produzione di display allo sviluppo di transistor flessibili che garantiscano la possibilità di ottenere display E Ink anche a colori ripiegabili se non addirittura riavvolgibili. Philips di recente ha annunciato la progettazione del primo display e-paper a colori da 14 pollici a tecnologia E Ink. La versione a colori sfrutta un sostrato che organizza i transistor sul metallo invece che sul vetro. E il mese scorso, grazie alla tecnologia E Ink, Samsung ha stabilito un nuovo record mondiale in termini di risoluzione di un display a colori flessibile (con uno schermo da 14 pollici che vanta una risoluzione di 1.500 per 2.120 pixel). Per tutte queste tecnologie non è ancora stata confermata una data di commercializzazione.
Anche altre aziende stanno facendo progressi nel settore dell’e-paper. Una di esse, la Qualcomm MEMS Technologies di San Diego, ha sviluppato una versione a base Mems che riesce a garantire un idoneo tasso di refresh video e nell’arco di un anno circa verrà implementata nei display sia monocromi che bicolori. è peraltro opinione unanimemente condivisa che la tecnologia E Ink sia la migliore in termini di riproduzione dell’aspetto della carta vera, puntualizza Raupp, il cui laboratorio ha siglato partnership con sedici produttori, tra cui sia E Ink che Qualcomm. “Se li si mette uno di fianco all’altro non c’è paragone”, osserva il ricercatore. La svolta del video e del colore “estende ulteriormente gli ambiti di applicazione”, conclude, candidando E Ink ad affermarsi come azienda leader nel settore dei display flessibili.
