电子墨水的工作原理

作者:Kevin Bonsor

图片由E Ink提供

一个充满显示器和电子显示器的世界液晶,发光二极管和气体等离子体,你可能不会认为纸是革命性的显示技术,但中国人在公元105年发明的纸永远改变了世界的交流方式。没有它,书籍可能仍然印刷在只有富人才能负担得起的丝绸卷轴上,使识字成为一种罕见的技能。

看看你的周围:几乎不可能有一天不接触到某种形式的纸。据英国全国纸商协会估计,今年全世界将消耗2.8亿吨纸张。这相当于56万亿张20磅大小的信纸。(看到这今日问题纸张重量。)

广告

在近2000年的时间里,纸上墨水是显示文字和图像的唯一方式,而且它仍然有效电脑显示说到便携性和价格。纸张也不需要外部设备电力供应.然而,它也有一些局限性:一旦你把单词印在纸上,这些单词就不能在不留下一些痕迹的情况下更改,而且携带大量书籍也很困难。

科学家们现在即将开发出一种革命性的技术,可以取代纸张,称为电子墨水!在本期的物品如何工作,你会发现电子墨水是如何制造的,它如何能让你把整个图书馆装在一本书里,以及它如何能用于更便宜的电脑显示器。

广告

制作电子墨水

在这里你可以看到E Ink的颜料芯片是如何对正电荷和负电荷做出反应的。"width=
在这里你可以看到E Ink的颜料芯片是如何对正电荷和负电荷做出反应的。

两家公司正在同时开发类似的电子墨水电子墨水乍一看,一瓶电子墨水和普通墨水没什么两样,但仔细观察就会发现有很大不同。虽然这两家公司的产品略有不同,但以下是两种电子墨水的三个组成部分,它们可以根据命令重新排列:

  • 数以百万计的微胶囊或蛀牙
  • 一个墨水或油性物质填充微胶囊或腔
  • 带有色素的芯片或球负电荷漂浮在微胶囊里

电子墨水可以应用在普通墨水可以打印的相同材料上。以电子书为例,书页是由某种超薄塑料制成的。墨水将覆盖整个页面,由类似于图纸上的细胞分隔。把这些单元格想象成你的电脑屏幕,每个细胞都连接到微电子学嵌在这张塑料布里。然后,这些微电子器件将被用来施加正极或负极负责微胶囊来创造所需的文字或图像。

广告

施乐和E Ink正在使用不同的技术来开发他们的电子墨水。为了帮助人们了解E Ink技术的工作原理,该公司将墨水内的数百万个微胶囊比作透明的沙滩球。每个沙滩球里都装满了数百个白色的小乒乓球。沙滩球里充满的不是空气,而是蓝色染料。如果你看这个沙滩球的顶部,你会看到乒乓球漂浮在液体中,而沙滩球看起来是白色的。但如果你看球的底部,它会呈现蓝色。

在这里你可以看到E Ink的颜料芯片是如何对正电荷和负电荷做出反应的。"width=
在这里你可以看到E Ink的颜料芯片是如何对正电荷和负电荷做出反应的。

现在,如果你把成千上万个这样的沙滩球放在一个场地上,让乒乓球在沙滩球的顶部和底部之间移动,你可以让场地改变颜色。这就是E Ink产品背后的原则。

实际上,这些微胶囊只有100微米宽,大约10万个微胶囊可以装进一平方英寸的纸里。在每个微胶囊中都有数百个更小的色素芯片。在原型中,E Ink目前正在使用白色芯片和蓝色墨水,但它正在努力开发其他颜色的墨水,可能会导致多色显示

当一个电荷应用于微胶囊,芯片会上升到顶部或被拉到底部。当把芯片推到顶部时,胶囊看起来是白色的;当它们被拉到底部时,观众只能看到黑色的墨水。然后,白色和黑色的图案就可以形成单词和句子。

施乐公司正在研发自己的电子墨水电子纸它最早是在20世纪70年代开发的。然而,它并没有使用漂浮在深色液体中的油漆芯片,而是生产了微球一边是黑,一边是白。与E Ink的技术类似,这些微型球会对电荷产生反应,将球从黑色旋转到白色,从而在页面上产生图案。为以下对象生成页面数字图书在美国,施乐公司(Xerox)正在开发橡胶片,将这些微型小球悬浮在油性液体中。

用电子墨水开发电子书的障碍之一是如何在书页上布线,以便在保持纸张薄的同时产生电荷。在这方面,E Ink通过与中国签订协议,率先开发了数字图书美国朗讯科技公司这样E Ink就有使用权了塑料晶体管朗讯公司开发的。这些微型晶体管可以打印在纸上,以提供足够的电荷来将电子墨水芯片从一种颜色切换到另一种颜色。

广告

电子墨水的用途

电子墨水技术的圣杯是一种可以自动排版的电子书,读者可以像阅读普通纸张一样随意翻阅。这样一本书可以通过编程显示欧内斯特·海明威(Ernest Hemingway)的《老人与海》(the老人与海)的文本,一旦你看完那个故事,你就可以自动把它换成无线下载从计算机数据库中找到最新的《哈利波特》。2000年5月,E Ink首席执行官吉姆•尤里亚诺预测,到2003年或2004年,电子书将成为可能。施乐公司已经推出了一项计划内存将设备插入书脊,这样用户就可以在最多10本书之间交替存储在设备上。

正如电子墨水能彻底改变我们读书的方式一样,它也能改变你每天看报纸的方式。它很可能终结我们所知的报纸递送。而不是快递员把报纸从他们的自行车或者他们的车窗在美国,一种新型的高科技送报员只需按一下他们的按钮电脑这将在每天早晨同时更新数千份电子报纸。当然,它看起来和感觉起来就像你的旧报纸一样,但你不必担心新闻纸会弄脏你的手指,而且它也会消除成堆需要回收的旧报纸。

广告

在开发数字书籍和报纸之前,E Ink将开发一种适合市场的电子显示屏手机pda寻呼机和电子表。E Ink已经获得了通信巨头摩托罗拉的资金支持。与目前的显示技术相比,电子墨水显示有几个优势,包括:

  • 低功耗
  • 灵活性
  • 可读性

E Ink在1999年推出了第一款使用电子墨水的产品——Immedia大面积显示器。这些大型标识的耗电量仅为0.1瓦,也就是说,一个100瓦的灯泡所需要的电量可以为1000个Immedia标识供电。E Ink表示,在电子设备中,电子墨水的耗电量将减少50至100倍液晶显示器因为电子墨水只在改变显示时才需要电力。出于同样的原因,一本电子书可以连续数周显示相同的文本,而不收取任何额外费用。

电子墨水可以印在任何表面,包括墙壁、广告牌、产品标签和t恤。房主们很快就可以通过向涂在墙上的电子墨水发送信号来立即更换数字墙纸。这种墨水的灵活性也使开发用于电子设备的可卷起显示器成为可能。

电子墨水相对于传统电脑显示器的另一个优势是可读性。它看起来更像打印出来的文字,所以对眼睛来说容易得多。然而,施乐和E Ink都必须提高产品的分辨率,才能适用于书籍或其他小型出版物。施乐公司已经制造了一种显示200的显示器每英寸点数(dpi)分辨率,是普通液晶显示器分辨率的两倍以上。朗讯的可打印晶体管可以使E Ink提高其产品的分辨率,达到印刷书籍的分辨率。

电子墨水的开发者并不指望人们在产品一上市就扔掉所有的纸张或电脑显示器。相反,电子墨水最初将与传统的纸张和其他显示技术共存。从长远来看,电子墨水可能会对出版业产生数十亿美元的影响。

广告

游戏

广告

加载……