Бумажная история

Несмотря на все усилия производителей вычислительной техники полностью вытеснить бумагу электронными устройствами, она не намерена сдавать своих позиций. Среди копромиссных решений - "электронная бумага", на которой пишут "электронными чернилами".

Нагрянувшая внезапно цифровая эпоха принесла с собой массу вещей, которые позволили значительно усовершенствовать привычные способы обработки информации. Канули в лету бухгалтерские счёты, пишущие машинки разместились на музейных полках, рядом присматривают себе уютные места плёночные фото- и видеокамеры. Но технический прогресс оказался слишком быстр для общественного сознания, которому присуща определённая консервативность: накапливаемые столетиями привычки за пару лет не поменяешь. Умом понять все прелести цифрового формата документов мы ещё в состоянии, но вековой здравый смысл так и шепчет, что когда можно увидеть, а ещё лучше - потрогать, тогда это - действительно надёжно и хорошо. Вот и трудятся, не покладая рук, секретарши всего мира, старательно распечатывая на принтерах сонмы приказов, распоряжений и служебных записок, став своеобразным проводником между миром виртуальных цифр и реальных вещей. Когда распоряжение о повышении зарплаты или назначении премии в папочке подшито - никакой, даже самый вредный, начальник не сможет отказаться от своих обещаний.

В итоге ситуация только ухудшилась: лёгкость создания цифровых документов и простота их перевода в привычный бумажный формат привели к тому, что вместо снижения потребления бумаги наблюдается резкий рост и процветание целлюлозно-бумажной промышленности. Понятно, что если так и будет продолжаться, то никаких джунглей не хватит, а нам придётся придумывать новые способы дыхания. Своеобразным промежуточным решением может стать введение в обиход гибридного варианта - электронной бумаги, обладающей свойствами цифрового документа, но внешне напоминающей привычное средство хранения информации. Причём, такой тандем позволяет новым материалам получать совершенно уникальные свойства.

Работы над созданием подобного решения ведутся достаточно давно, и к сегодняшнему дню можно уже определить направление, в котором будет развиваться эта технология. Наиболее выдающиеся результаты демонстрируют компании E-Ink, разработавшая технологию электронных чернил, и Polymer Vision – исследовательское подразделение голландской компании Philips Electronics, занимающееся созданием реальных прототипов на базе разработок E-Ink. Об электронных чернилах в околокомпьютерной прессе рассказывалось уже не раз, но напомню, что технология позволяет наносить на полимерную плёнку тонкий слой микрокапсул, содержащих внутри микрочастицы белого и чёрного цвета. Под плёнку помещается поляризующий слой, позволяющий с помощью изменения заряженности частиц краски перемещать чёрные или белые пигменты к лицевой стороне капсул (рис.1). В результате появляется возможность использовать один и тот же лист "бумаги" для отображения на нём различных текстов, по контрастности и качеству не уступающих обычным бумажным аналогам.

Недавно компания Polymer Vision анонсировала очередное своё достижение: разработчики объявили о готовности революционной технологии к выходу на широкие промышленные рельсы. В качестве первого образца компания предлагает ультратонкий (всего 100 мкм) полимерный монохромный (с четырьмя оттенками серого) дисплей с диагональю 5'' и разрешением 320 х 240 пикселей (рис.2). Использование технологии электронных чернил позволяет достичь отличной контрастности отображения (10:1) и гарантирует комфортный просмотр даже при ярком солнечном освещении. Кроме того, подобные дисплеи потребляют на порядок меньше энергии, чем стандартные: выведенное единожды на экран изображение может сохраняться исключительно долго без какой-либо дополнительной подпитки. Для мобильных устройств, всё больше входящих в наш обиход, применение подобного решения позволит значительно увеличить время автономной работы.

Ещё одно уникальное свойство нового дисплея - его необычайная гибкость. Полимерный материал выдерживает изгиб с радиусом всего 7,5 мм (рис.3) и может храниться в свёрнутом состоянии, если в дисплее пока нет необходимости. В промышленное производство новые гибкие дисплеи должны выйти к середине текущего года. Есть в новой разработке и нерешённые пока вопросы: дисплей на данный момент не готов к частому обновлению картинки, что не позволяет использовать его для просмотра динамических изображений. Но работы в данном направлении ведутся довольно активные и компания продемонстрировала образец электронной бумаги, способный отображать небольшие чёрно-белые видеоролики (рис.4).

Альтернативную разработку недавно представила ирландская компания Ntera, назвав своё детище NanoChromics Display (NCD). В качестве примера устройства с NCD-дисплеем был показан новомодный iPod, оборудованный экраном, изготовленным по новой технологии (рис.5). Для отображения высококонтрастной картинки на своём дисплее разработчики используют необычные свойства электрохромных полимеров. На тонкий слой диоксида титана (химический элемент, придающий белоснежность обычным бумажным листам) наносится прозрачный полимер виологен, который при изменении приложенного к нему электрического потенциала способен терять прозрачность, достигая при этом уровня добротного чёрного цвета. Разработчики, однако, обещают, что в ближайшем будущем смогут добиться и цветного изображения путём варьирования подаваемого на полимер напряжения.

Другое выгодное отличие новинки от аналогов - способность к быстрой смене изображения, что довольно многообещающе в плане использования NCD-дисплеев для отображения видеоконтента. Впрочем, до заветной частоты обновления в 60 Гц разработчики ещё не дошли. Также электрохромный дисплей исключительно бережлив: по заверениям разработчиков, он потребляет лишь 10% от уровня стандартных ЖК-дисплеев. Кроме iPod, на презентации были представлены и другие изделия, использующие новую технологию. Правда, электронная книга eBook (рис.6) оказалась пока не на высоте: для сохранения качества картинки требовалось довольно частое использование кнопки повышения контраста. Первые промышленные образцы устройств, снабжённых NCD-дисплеем, по словам представителей компании Ntera должны появиться уже в конце 2005 года.

Преимущества использования в будущем подобных бумаго-чернильных гибридов заставляют разработчиков не жалеть времени и сил для создания новых технологий. Тот, кто успеет первым освоить новый электронный Клондайк, предложив производителям цифровых устройств и электронных книг собственную разработку, способную удовлетворить придирчивого конечного пользователя, получит огромные дивиденды: "читать" и "смотреть"- пожалуй, самые распространённые занятия человечества (вместе со "слушать", естественно). Этим и объясняется торопливая демонстрация, порой, явно "сырых" прототипов. Впрочем, некоторые уверенные в себе и своих силах компании, похоже, готовят сюрприз.

Например, на одной из недавних компьютерных выставок по-японски улыбчивые представители Hitachi продемонстрировали свой вариант электронной бумаги. Правда, толщина "листа" составляет пока 3 мм, что не идёт ни в какое сравнение с изделиями той же Polymer Vision, но взгляните на фото: образец демонстрирует просто буйство красок! (рис.7) Никакой дополнительной информации скромные японские мастера не предоставили, но пообещали, что продукция компании, использующая технологию электронной бумаги eBook, будет анонсирована в 2006 году. Что ж, подождать осталось совсем немного и может быть не детям, но своим внукам мы уже будем читать электронные книжки с красочными "живыми" картинками.