کاغذ الکترونیکی

كاغذهاي ديجيتالي با ظاهر و احساس كاغذهاي معمولي، اكنون ديگر پديده اي نيست كه فقط درداستان هاي علمي ـ تخيلي ديده شود. اگر چه كاغذ ديجيتالي كامل با تمام خصوصيات كاغذهاي معمولي هنوز وجود ندارد، اما تعدادي از شركت ها هم اكنون محصول تجاري اوليه از اين فناوري را كه ممكن است روزي در تابلوهاي بزرگ پيام هاي بازرگاني (بيل بورد) يا صفحات نمايش كامپيوتر و يا در كتاب هايي با قابليت چاپ مجدد ظاهر شوند، عرضه مي كنند.

چالش تكنولوژيكي براي كاغذديجيتالي اين است كه نه تنها بايد نازك، انعطاف پذير و قابل استفاده مجدد باشد، بلكه بايد از مقدار نسبتاً كمي برق نيز استفاده كند. براي مثال، تصاوير بايد با استفاده از نور انعكاسي (مانند كاغذ واقعي) به نمايش درآيند. نه ساطع كردن نور (مانند صفحه نمايش كامپيوتر كيفي ياتلويزيون). اين ابداع ممكن است به زودي ماهيت كامپيوترهاي دستي (handheld) را دچارتحول كرده و به يك نسل جديد از دستگاه هاي الكترونيكي منتهي شود. به علاوه، كاغذ ديجيتالي بايد يك ريزپردازنده، يك منبع انرژي و قابليت اتصال به دنياي خارج با استفاده از فناوري بي سيم مانند 802.11 يا Bluetooth را داشته باشد.

اما آنچه به اين كاغذ جلوه جادويي مي دهد، جوهرديجيتالي آن است.اگرچه براي توليداين محصول چندفناوري بايكديگربه رقابت پرداخته اند.اما تمام آن ها ازيك عنصرتصويري مينياتوري كه مي توانديك نقطه واحدسياه ياسفيد، روي صفحه ايجادكند، استفاده مي كنند. دريكي ازاين روش ها، عنصرتصويري يك توپ كوچك است كه يك سوي آن سفيدوسوي ديگرش سياه است.توپ مي تواندباچرخيدن، قسمت سياه ياسفيدرانمايان كند. درفناوري ديگر، هرعنصريك كپسول كوچك است كه درون آن ذرات ميكروسكوپي جوهركمرنگ بابارمثبت وجوهرتيرهبابارمنفي قراردارد.

يك صفحه مدارچاپي قابل انعطاف حاوي يك شبكه سيمي ظريف، درامتدادپشت كاغذقرارمي گيردكه درپشت هرعنصرتصويري يك نقطه تقاطع دارد. اگرولتاژكمي به يك سيم افقي ويك سيم عمودي داده شود، يك حوزه مغناطيسي كوچك درنقطه تقاطع اين سيم به وجودمي آيد. يك ريزپردازنده ولتاژورودي به شبكه رابراي توليدتصويركنترل مي كند.هرباركه ريزپردازنده شبكه رافعال مي كند، يك تصويرجديدروي صفحه نمايش ظاهرمي شود.

سيم كشي كاغذديجيتالي حدودتراكم مدارهاي مدرن راگسترش داده است. يك كاغذديجيتالي 11×8.5 اينچي بادرجه وضوح 300 نقطه دراينچ رادرنظربگيريد (مانندخروجي يك چاپگرمدل قديمي)؛ اين كاغذفقط براي به نمايش درآوردن يك تصويرسياه وسفيدبه 8.4 ميليون ازاين كپسول هانيازخواهدداشت!

alireza taravat

نگاهی به فرایند ساخت مانیتورهای قابل انعطاف

کاغذ الکترونیکی

تهیه و تنظیم: ناصر گوهری

مانیتورها برای خواندن مطالب از روی آنها خیلی مناسب نیستند. هنگامی که پس از انجام یک تحقیق علمی برای رفع خستگی سراغ بازی کامپیوتری میروسد، امکان دارد تا دیر وقت مشغول انجام بازی شوید و یا گاهی اوقات ضرورتی پیش می آید و مجبور میشوید چندین ساعت به صفحه نمایش کامپیوتر خیره شوید. در این موقع سردرد عجیبی هم حس میکنید و چشمانتان شروع به سوزش میکنند. برای خلاصی از این وضعیت از پشت کامپیوتر بلند میشوید و مشغول قدم زدن میشوید یا این که ترجیح میدهید چند دقیقه بخوابید تا امواج سرگیجه دست از سر شما بردارند. با وجود آن که برخی مردم از باطل کردن کاغذ نفرت دارند به ناچار اطلاعاتی که را نیاز دارند، پرینت میگیرند تا راحت تر مطالعه کنند. برخی دیگر از مردم نیز با وجود اتصال دائم به اینترنت ترجیح میدهند که روزنامه ها را بخرند و بخوانند اما بزودی روزی فرا میرسد که قادر خواهیم بود روزنامه ها را بدون هیچ مشکلی از روی مانیتور کامپیوتر بخوانیم. در آن موقع کامپیوترها همانند یک کتاب یا مجله خواهند بود.
شرکتی واقع در ماساچوست به نام جوهر الکتریکی (E-ink) چنین پروژه ای را دنبال میکند. گروهی از شیمیدانها و دانشمندان علوم کامپیوتر در تلاش برای عینیت بخشیدن به کاغذ الکترونیکی هستند. این کاغذها صفحاتی هستند که با توان یک باتری کار میکنند و امکان مطالعه محتوای صفحه را چه در روشنایی روز و چه در تاریکی قطارهای زیرزمینی فراهم میکنند. این کاغذهای الکترونیکی ، قابل اعطاف خواهند بود و طراحی آنها به گونه ای است که خواهید توانست آنها را همانند یک روزنامه معمولی تا کنید. این صفحه ها در عین شباهت به کاغذ روزنامه امکان نمایش مطالب و فایل های تصویری را نیز فراهم خواهند ساخت. با استفاده از لایه – نشانی خاصی با جوهر الکترونیکی، مطالب این صفحات به دفعات نامحدودی امکان تعویض را خواهند داشت. یک صفحه از این نوع کاغذ به تنهایی گنجایش ذخیره و پخش محتوای چندین کتاب را خواهد داشت. علاوه براین ، ظرفیت بالا امکاناتی از قبیل دریافت و ارسال ایمیل و نمایش کلیپهای ویدئویی رنگی را هم باید به ویژگیهای این صفحه الکترونیکی اضافه کرد تا همانند روزنامه در فیلم هری پاتر به نظر برسد! کاغذهای الکترونیکی احتمال دارد روزی به عنوان وسیله ای ارزان قیمت برای انتقال اطلاعات از یک نقطه به سایر نقاط جهان نیز مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، دانش آموزان فعلی مجبور هستند هر روز کتابهای سنگینی را در کیفهای مدرسه شان قرار دهند و در طول روز با خود حمل کنند. اما در آینده دانش آموزان فقط یک کتاب درسی خواهند داشت. این کتاب الکترونیکی خواهد بود و محتوای صفحات آن تنها با لمس یک کلید عوض خواهند شد. دارن بیشکوف (Darren Bischoff) از کمپانی جوهر الکترونیکی میگوید: درواقع ما سعی میکنیم آخرین کتاب را تولید کنیم. چنین کتابی میتواند محتوای تمام کتابها را نشان دهد. یاکوپسن (Goseph Jacobson) بنیانگذار E-ink زمانی که کنار ساحل دریا نشسته بود برای اولین بار به فکر ایجاد جوهر الکترونیکی افتاد. در آن زمان او تازه از خواندن یک رمان جالب فارغ شده بود و آرزو میکرد که کاش مجبور نبود برای خواندن یک رمان دیگر فردا صبح به کتابفروشی برود و آن را بخرد، زیر انتظار فردا برایش خوشایند نبود. در آن زمان این ایده به ذهنش خطور کرد که اگر میتوانست مطالب کتابش را با مطالب رمان دیگری جایگزین کند میتواند یک رمان جدید بخواند.
دانشمندان از سال 1970 روی پروژه کاغذ الکترونیکی کار میکنند اما مشکلات فنی باعث شده است که دستیابی به آن طولانی شود. یاکوبسن که فیزیکدانی در انستیتوی تکنولوژی ماساچوست است و در آزمایشگاه مدیا تحقیق میکند به همراه دو دانشجوی دوره لیسانس MIT روش نوید بخش را پیدا و طرحی را از سال 1977 آغاز کرده اند. در این روش از کره های کوچکی که میکروکپسول نامیده میشوند، استفاده میشود. امروزه صنایع متعددی از میکروکپسولها استفاده میکنند.
میکروکپسولهای حاوی جوهر الکترونیکی از مایع زلالی پر میشوند که این مایع، خود حاوی ذرات بسیار کوچکی است. بعضی از این ذرات ریز، سیاه رنگند و تعدادی دیگر به رنگ سفید. تمام ذرات دارای بار الکترونیکی، میلیونها از این ذرات را داخل میکروکپسولها قرار میدهند و روی یک صفحه پلاستیکی پخش میکنند. میدانیم که بارهای الکتریکی مثبت و منفی، یکدیگر را جذب میکنند. استفاده از میدان مناسب الکتریکی باعث میشود که ذرات سیاه که دارای بار منفی هستند به سمت بالای میکروکپسولها متمایل شوند و در این حالت، ذرات سفید رنگ که بار الکتریکی مثبت دارند به سمت پایین رانده میشوند. اگر در این وضعیت به نقطه ای که میدان اعمال شده نگاه کنیم در آن نقطه یک خال سیاه رنگ مشاهده میکنیم. با تغییر جهت میدان الکتریکی میتوان تعیین کرد که کدام نوع از ذرات سیاه یا سفید به روی صفحه بیایند. با تغییر الگوهای نقاط سیاه و سفید به نظر میرسد که لغات با تصاویر روی صفحه نیز تغییر میکنند.
برای حرکت ذرات سیاه و سفید در داخل جوهر میتوان به سادگی از برنامه کامپیوتری استفاده کرد که تغییر میدان الکترونیکی را تحت کنترل داشته باشد. نمایشگرهای معمولی در کامپیوترهای امروزی به این صورت طراحی شده اند که نوری از داخل دستگاه مانیتور به پشت صفحه ای که میبینیم برخورد میکند. در اثر این برخورد، نور دیگری از صفحه مقابل ما تابیده میشود و چشم ما این تابشها را دریافت میکند. چنین نمایشگرهایی برای محلهای سربسته مناسبند اما خواندن از روی این مانیتورها درفضای آزاد و زیر نور آفتاب برای چشم بسیار خسته کننده است. خواندن کاغذهای الکترونیکی در هرفضایی بسیار آسان است و هیچ مشکلی ایجاد نمیکند. از طرف دیگر چون کاغذهای الکترونیکی همانند کاغذهای معمولی نور تابیده شده به سطحشان را باز میتابانند، در هر جایی که امکان مطالعه روزنامه معمولی وجود داشته باشد روزنامه الکترونیکی هم قابل خواندن خواهد بود. کاغذهای الکترونیکی مصرف انرژی کمتری در مقایسه با نمایشگرهای کامپیوتری دارند، چرا که در کاغذهای الکترونیکی تا زمانی که میدان الکتریکی متان یک ذره را تغییر ندهد آن ذره با رنگ مشخص خود در جایش ثابت میماند و برای مشاهده یک تصویر در مدت طولانی نیاز به صرف انرژی اضافی نیست. اما در مانیتورهای معمولی برای این که یک تصویر روی صفحه ثابت مشاهده شود باید در هر لحظه نقاط مختلف تصویر به طور مرتب روشن شوند. کاربردهای عملی این تکنولوژی تا به حال محدود بوده است. این نوع صفحه های الکترونیکی بعضا در فروشگاهها هم کاربرد دارند و از آنها برای اطلاع رسانی به مشتریان یا گرفتن نظرهای آنان به منظور انتقال به صاحبان فروشگاه استفاده میشود.
برایان هون (Brian Hone) مهندس نرم افزار میگوید: نکته ای که من طی تجارب گذشته آموخته ام آن است که ساختن یک وسیله در آزمایشگاه بسیار ساده تر از تولید آن به عنوان فراورده قابل فروش است. زمان بسیار طولانی و کار طاقت فرسایی لازم است تا پروژه هایی که در آزمایگاه روی آن کار میشود به عنوان محصولی مطمئن و دارای ایمنی لازم به بازار راه یابد و مردم نسبت به خرید آن راغب شوند. بیشتر فناوریهای جدید از جمله DVD, CDROM ها دست کم 10 تا 20 سال طول کشید تا از مرحله فکر به محصولی جهانی تبدیل شوند. با تمام این تفاسیر، قرار است که اولین نمونه از وسیله ای که امکان خواندن الکترونیکی را فراهم میکند، سال آینده در ژاپن به فروش برسد. ژاپن از این نظر برای شروع کار مناسب است که مردم در این کشور هرروز ساعتهای زیادی را برای رفت و آمد میان خانه و محیط کار در قطارهای پر ازدحام میگذرانند. از طرف دیگر اگر تا به حال نوشته ژاپنی یا چینی را دیده باشید، متوجه سطرهای و واژه های پیچیده آنها شده اید. احتمالا تصور نمایشگر کاغذی- الکترونیکی سبک و جمع و جوری که بتواند حجم زیادی از اطلاعات را هم در برگیرد، در چنین مکانی جالب تر به نظر خواهد رسید. البته E-ink تنها شرکتی نیست که در پی دستیابی به کاغذ الکترونیکی است. شرکتهای دیگر از جمله زیراکس (Xerox) نیز در این زمینه فعالند.
در مرکز تحقیقات زیراکس روی پروژه کاغذ الکترونیکی قابل استفاده مجدد کار میشود. این نوع کاغذ را جایریکن (Gyricon) مینامند. هرصفحه آن از میلیونها مهره کوچک تشکیل شده است. نیمی از مهره سفید و نیمی دیگر سیاه رنگ است و مهره ها این قابلیت را دارند که بچرخند و رنگهای سفید یا سیاه را نشان دهند.
شرکت دیگری از میکروکپسولها استفاده متفاوتی میکند. در این روش به جای پر کردن میکروکپسولها با مایع،آنها را با هوا پر میکنند و ذرات مناسبی را وارد هوای محبوس شده میکنند. دانشمندان دیگری در هلند لایه نازکی از نفت را روی نقاط رنگی نشانده اند تا از آن برای ساخت تصاویر متحرک با رنگهای درخشان استفاده کنند. به لطف این فعالیتها گام بلندی در تولید کاغذهای الکترونیکی برداشته شده است. شاید از هری پاتر برای همیشه به عنوان شخصیتی افسانه ای یاد شود اما احتمالا بعضی از جزئیات دنیای جادویی او وارد زندگی روزانه ما خواهد شد!
جهت اطلاعات بیشتر به این سایت مراجعه کنید:

کد:

---

www.eink.com

---

Gyricon

مرسي
اميدوارم روزي به فناوريش برسيم