Provi a controllare il telefono sotto il sole. Fallisci. Il bagliore cancella lo schermo, la luminosità aumenta fino a un massimo disperato e la batteria si scioglie. È fastidioso.
La carta elettronica, ciò che chiamiamo pigramente E-ink, non si preoccupa del sole. Infatti, più intensa è la luce, più chiaro diventa il testo.
Questa non è magia. È fisica. Nello specifico, è la fisica che prende in prestito dalla carta, non dai LED. Se ti sei mai chiesto perché la carta elettronica funziona meglio alla luce del sole o quali dispositivi beneficiano effettivamente di questa tecnologia, la risposta sta in un minuscolo fluido sospeso all’interno di milioni di microcapsule.
Ecco come siamo passati dalla rotazione delle palline di plastica allo schermo che stai leggendo in questo momento.
La differenza tra carta elettronica ed inchiostro elettronico
Correggiamo prima un errore terminologico. E-paper ed E-ink sono usati come sinonimi, ma non lo sono.
La carta elettronica è l’ampia categoria della tecnologia di visualizzazione. Consideralo come “carta digitale”.
E-Ink è un’azienda. E un marchio di fabbrica.
È la situazione dei Kleenex. Dici “Ho bisogno di un Kleenex”, ma intendi qualsiasi fazzoletto. Nella tecnologia dei display si dice “E-Ink”, ma di solito si intende qualsiasi display elettroforetico prodotto da E Ink Corporation, che domina il mercato.
Per capire perché questo è importante, devi sapere cosa sostituisce.
La maggior parte degli schermi oggi sono LCD (display a cristalli liquidi). Brillano di luce attraverso i cristalli. Hanno bisogno di energia costante per mantenere l’immagine. Perdi potere, perdi immagine. Bruciano le batterie. Ti accecano all’aperto.
L’e-paper fa il contrario. Non emette luce. Lo riflette. Proprio come la carta.
La Storia: Dalle Palline Rotanti alle Microcapsule
Il sogno è iniziato negli anni ’70 allo Xerox PARC (Palo Alto Research Center). L’obiettivo era semplice: uno schermo che non consuma energia una volta visualizzato qualcosa.
Nick Sheridan, un ricercatore della Xerox, ha inventato Gyricon.
Immagina un foglio di plastica trasparente. All’interno sono incastonate milioni di minuscole sfere. Un lato della sfera è nero. L’altro è bianco. Hanno cariche elettriche opposte. Applicare la tensione e ruotano.
Questo è tutto.
Quando smettono di ruotare, rimangono fermi. Non è necessaria alcuna alimentazione. L’immagine regge. Indefinitamente.
Era elegante. Ma produrre miliardi di sfere perfette? Carburante da incubo. La Xerox ha provato a commercializzarlo per la segnaletica. Era troppo costoso. Hanno ucciso la filiale nel 2001 (aspetta, il testo diceva 2005? Fammi controllare… ah, la fonte dice che Xerox ha chiuso la filiale nel 2005. Okay, mi attengo ai fatti). Hanno chiuso il sottomarino nel 2005.
Ma il concetto rimase.
Avanti veloce fino agli anni ’90 al MIT Media Lab. Il fisico Joseph Jacobson non voleva le sfere. Voleva particelle nel fluido.
Ha sviluppato l’inchiostro elettroforetico.
Pensala in questo modo: all’interno di ogni microcapsula c’è olio trasparente. In esso galleggiano particelle cariche. Le particelle nere sono negative. Le particelle bianche sono positive (o viceversa).
Applicare l’elettricità. Gli opposti si attraggono. I neri affondano dietro, i bianchi galleggiano in avanti. Vedi bianco. Invertire la carica. I neri galleggiano. Vedi nero.
Questo è stato brevettato e pubblicato su Nature nel 1998. Ha funzionato. Era durevole. Era stampabile.
Jacobson lasciò il MIT per fondare la E Ink Corporation. Il resto è storia della vendita al dettaglio.
Come Bistability risparmia la batteria
Il concetto fondamentale che rende utile questa tecnologia si chiama bistabilità.
Negli LCD, è necessario aggiornare i pixel migliaia di volte al secondo per mantenere l’immagine sullo schermo. Se viene interrotta la corrente, lo schermo diventa nero.
Nell’e-ink, una volta che le particelle di pigmento si depositano, rimangono lì. Hanno inerzia. Non si muovono a meno che tu non li spinga.
Quindi accendi il tuo e-reader. Giri una pagina. Un’esplosione di energia muove le particelle. La pagina si aggiorna. Ti fermi. Leggi. Il dispositivo è essenzialmente guasto elettricamente, ma il testo è ancora visibile.
Ciò significa:
1. La batteria dura settimane, non ore.
2. Nessuna generazione di calore.
3. Visibilità perfetta alla luce diretta del sole.
Perché funziona al sole? Perché i tuoi occhi hanno bisogno di contrasto. Il sole fornisce la luce. Lo schermo fornisce solo l’inchiostro scuro. Un LCD deve combattere il sole con la sua retroilluminazione. E-paper utilizza il sole come fonte di luce.
Dal prototipo al tascabile: l’effetto Kindle
Le prime demo di E Ink non erano libri. Erano segni.
Immagina un segnale stradale che cambia elettronicamente. Aggiorni il testo, capovolgi i pixel e quindi non utilizza energia per il resto della giornata.
Il primo vero dispositivo consumer è stato il Sony LIBRIé nel 2004 (solo per il Giappone). Ha funzionato, ma è necessario collegarlo a un computer per trasferire i file. Era una demo tecnologica, non un prodotto.
Poi è arrivata Amazon.
Novembre 2007. Il Kindle originale.
Non era il primo e-reader. Non è stato il primo con E-ink. Ma è stato il primo a raggruppare tre cose:
* Lo schermo.
* La libreria.
* Consegna wireless (inizialmente tramite AT&T 3G).
Prima del Kindle, portavi con te un libro fisico. È pesante. Ne hai uno. Forse due.
Dopo il Kindle, porti la biblioteca.
Ecco un pratico controllo della realtà per i viaggiatori. Sei a Sant’Elena (un’isola remota nell’Atlantico). Ti imbarchi su una nave senza Wi-Fi per settimane. Vai nel panico.
Corri sul ponte della nave. Prendi il 3G. Scarichi l’intera serie Il Trono di Spade. Ti sistemi per il mese.
Non puoi farlo con i romanzi tascabili.
Il Kindle non vendeva solo lettori. Ha venduto l’ecosistema. Sony, Barnes & Noble (Nook), Kobo: sono intervenuti tutti. I volumi sono aumentati vertiginosamente. La produzione è diventata più economica. I prezzi sono scesi.
L’E-Ink può mostrare i colori? O video?
Per molto tempo, e-ink ha significato nero, bianco e alcune sfumature di grigio.
Se vuoi creare il grigio, non puoi semplicemente abbassare una lampadina. Utilizzi il dithering spaziale. Il dispositivo attiva e disattiva le particelle in uno schema così veloce o denso che l’occhio le trasforma in grigio.
Il colore ha richiesto più tempo.
E Ink ha sviluppato ACeP (Advanced Color ePaper). Invece del bianco/nero, hai più particelle di pigmento: ciano, magenta, giallo e bianco.
Le sequenze di tensione smistano queste particelle sulla superficie.
Il risultato? Sì, è colore. No, non è vivido. Sembra inchiostro stampato. È disattivato. È come la carta.
Ora ci sono cornici d’arte digitale appese nei salotti. Puoi scambiare il “dipinto” ogni ora tramite Internet. Usano quasi zero elettricità. Stanno bene alla luce del sole. Non ti bruciano gli occhi alle 3 del mattino.
Sta sostituendo la tua TV? No.
Puoi hackerare uno schermo e-ink per riprodurre video a 60Hz? Alcuni hacker ci hanno provato. Si ottiene uno sfarfallio in bianco e nero sfocato, fantasma, a basso aggiornamento. È terribile.
Non aspettarti che un telefono E-Ink mostri film. Vedrai i telefoni E-Ink per leggere le e-mail in pieno sole. Questo è tutto.
Perché non lo vedrai ovunque (e va bene così)
L’e-paper ha un punto debole.
Frequenza di aggiornamento.
Anche i modelli più veloci restano indietro rispetto a un iPad. C’è un lampo. Uno schermo vuoto. Poi i nuovi contenuti. È fonte di distrazione per lo scorrimento veloce.
Non è costruito per la fluidità. È costruito per la quiete.
Se hai bisogno di uno schermo per:
* Dati statici (meteo, prezzi delle azioni, calendario)
*Lettura
* Segnaletica esterna
Vince l’e-ink.
Se hai bisogno:
Gioco
Video
* Scorrimento veloce
Vince LCD, OLED o MicroLED.
La tecnologia si sta stabilizzando in una nicchia molto specifica. Non è “il futuro di tutti gli schermi”. È la migliore carta digitale possibile.
Guardati intorno. Stai iniziando a vederlo. Nei negozi di alimentari etichette che aggiornano i prezzi senza ricablare gli scaffali. Sulle etichette elettroniche degli scaffali. Sui display portatili per i cantieri edili dove il sole picchia sui lavoratori tutto il giorno.
È tranquillo. È efficiente. E finalmente ci permette di guardare i nostri schermi alla luce del giorno senza strizzare gli occhi.
Vale qualcosa, vero?
Probabilmente.
Non aspettarti che sostituisca presto la tua TV. La fisica della luce riflessa è semplicemente troppo calma per questo.
