Transcripción del podcast
Durante siglos, la página impresa fue una de las formas más eficientes de preservar y compartir información.
En la period digital, los ingenieros buscaron reproducir las mejores calidades del papel sin sacrificar muchos de los beneficios de una pantalla.
El resultado fue una tecnología que utiliza muy poca energía, sigue siendo legible a la luz del sol y puede conservar una imagen incluso cuando se corta la electricidad.
Obtenga más información sobre la historia y la tecnología de la tinta electrónica y el papel electrónico en este episodio de The whole lot In every single place Day by day.
Antes de empezar, debo hacer una nota sobre la terminología. Los términos tinta electrónica y papel electrónico se utilizan indistintamente. Sin embargo, E Ink es una empresa y una marca registrada, mientras que el papel electrónico, o papel electrónico, es la categoría más amplia de tecnologías de visualización.
E Ink Holdings se ha vuelto tan dominante en el mercado que su marca a menudo se usa genéricamente, de la misma manera que a veces se usa “Kleenex” para pañuelos faciales.
Además, para poner el papel electrónico en contexto, describiré brevemente cómo funcionan las pantallas LCD, que se utilizan en la mayoría de los dispositivos actuales.
Una pantalla LCD, o de cristal líquido, utiliza una luz de fondo que brilla a través de una capa de cristales líquidos. Cada píxel contiene subpíxeles rojos, verdes y azules. Las señales eléctricas cambian la alineación de los cristales líquidos, controlando cuánta luz pasa a través de cada subpíxel coloreado. Al combinar diferentes cantidades de luz roja, verde y azul, la pantalla produce millones de colores.
Existen otras tecnologías y variaciones de LCD similares, pero para los propósitos de este episodio, todas tienen en común que emiten luz activamente y requieren energía continua para producir una imagen. Si la batería se agota o se corta la energía, la pantalla se quedará en blanco.
Los investigadores se preguntaron si period posible crear una pantalla que tuviera algunas de las mejores características de una pantalla, en el sentido de que pudiera actualizarse y refrescarse, pero que también compartiera algunas de las mejores características del buen papel antiguo.
La thought basic detrás del papel electrónico surgió de la investigación sobre pantallas en los años 1960 y 1970, cuando los tubos de rayos catódicos, o CRT, todavía eran la forma dominante de tecnología de pantalla. Los ingenieros intentaban crear pantallas que fueran delgadas, portátiles, legibles con luz regular y capaces de retener una imagen sin consumir energía constantemente.
Una de las primeras tecnologías importantes en este campo se desarrolló en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto, más conocido como Xerox PARC. Durante la década de 1970, el investigador Nicholas Sheridon creó un sistema llamado Gyricon, nombre derivado de palabras griegas asociadas con rotación e imágenes.
Gyricon estaba formado por millones de diminutas esferas de plástico incrustadas en una lámina transparente versatile. Cada esfera period negra por un lado y blanca por el otro. Los dos lados llevaban diferentes cargas eléctricas, positivas o negativas. Cuando se aplicó un campo eléctrico, las esferas giraron de modo que el lado blanco o negro mirara al espectador.
Lo genial de este sistema fue que una vez que las esferas giraban, permanecían en posición sin requerir energía continua. En principio, una hoja de Gyricon podría mostrar texto o imágenes, conservarlos indefinidamente y luego reescribirse.
Sheridon construyó uno de los primeros prototipos en 1975 y patentó el concepto de pantalla de bola giratoria en 1978. Xerox acabó creando una filial para comercializar Gyricon, en specific para carteles reutilizables, pero la empresa tuvo dificultades para producir pantallas a un precio suficientemente económico. Xerox cerró la filial en 2005, aunque el trabajo estableció muchos de los principios asociados posteriormente con el papel electrónico.
El antepasado directo de la tinta electrónica moderna se desarrolló en el MIT Media Lab durante la década de 1990.
El físico Joseph Jacobson imaginó un libro electrónico que pudiera almacenar muchos títulos conservando las cualidades físicas del papel. Trabajando con varios estudiantes del MIT, el grupo de Jacobson desarrolló una nueva forma de tinta electroforética microencapsulada.
Eso es un bocado, pero la tecnología es conceptualmente bastante easy de entender.
En lugar de intentar fabricar esferas blancas y negras perfectamente divididas, los investigadores suspendieron partículas de pigmento cargadas eléctricamente en un fluido. Luego encerraron el líquido en cápsulas microscópicas.
En lugar de que la mitad de una esfera tuviera una carga eléctrica y un colour diferente, una esfera entera tenía su propia carga y su propio colour. Cuando se cambiaba la carga eléctrica, las esferas subían o bajaban en la microcápsula. El movimiento de un fluido debido a una carga eléctrica se conoce como electroforesis.
El avance fue importante porque la microencapsulación hizo que las pantallas electroforéticas fueran más duraderas y más fáciles de fabricar. Cada cápsula sirvió como un contenedor pequeño y controlado, evitando que las partículas se esparcieran por la pantalla, reduciendo las fugas y el movimiento desigual.
El equipo publicó su trabajo en la revista científica. Naturaleza en julio de 1998. El artículo describía una tinta electroforética que combinaba bajo consumo de energía, alta reflectividad, amplios ángulos de visión y la capacidad de fabricar pantallas mediante procesos de impresión y recubrimiento.
El equipo de investigación fundó E Ink Company en 1997 para comercializar la tecnología. La empresa surgió del MIT Media Lab e inicialmente experimentó con carteles y otras pantallas grandes antes de centrarse en paneles de alta resolución para dispositivos portátiles.
Una moderna pantalla electroforética en blanco y negro contiene varias capas.
En la parte delantera hay una superficie protectora transparente. Debajo se encuentra el materials electroforético, formado por millones de cápsulas microscópicas o pequeños compartimentos. Detrás de esto hay una serie de electrodos controlados por transistores de película delgada.
Cada cápsula microscópica contiene un líquido transparente y dos tipos de partículas de pigmento. En una disposición común, las partículas blancas tienen una carga eléctrica y las partículas negras tienen la carga opuesta.
Cuando se aplica un voltaje a través de una cápsula, el campo eléctrico atrae un grupo de partículas hacia el frente y empuja al otro grupo hacia atrás. Cuando las partículas blancas se mueven hacia la superficie de visualización, esa área aparece blanca. Cuando las partículas negras se mueven hacia la superficie, ésta parece negra. Se pueden crear tonos intermedios de gris combinando posiciones de partículas, secuencias de pulsos y tramado espacial.
E Ink describe sus cápsulas como aproximadamente del diámetro de un cabello humano.
Una de las propiedades definitorias de las pantallas electroforéticas es la biestabilidad.
Como mencioné anteriormente, una pantalla convencional requiere energía eléctrica para mantener o iluminar la imagen. En una pantalla de tinta electrónica, las partículas de pigmento tienden a permanecer donde fueron colocadas después de que se elimina el campo eléctrico.
Como resultado, una pantalla de tinta electrónica generalmente utiliza la mayor parte de su energía relacionada con la visualización sólo cuando cambia la imagen. Una vez que se ha dibujado una página, un precio o un letrero, la pantalla puede retenerlo durante días, meses o más sin consumir energía para mantener la imagen seen.
La tinta electrónica es sólo una parte de la pantalla. Una pantalla práctica también requiere un backplane capaz de controlar píxeles individuales.
Cada píxel está conectado a un transistor de película delgada. El transistor aplica pulsos de voltaje positivos y negativos cuidadosamente sincronizados que mueven los pigmentos. Estas secuencias se llaman formas de onda.
Cambiar un píxel no siempre es tan sencillo como aplicar un voltaje. Las partículas tienen inercia, interactúan con el fluido y pueden conservar cierta memoria de sus posiciones anteriores. El controlador puede moverlos a través de varios estados intermedios antes de decidirse por el tono deseado.
Las primeras demostraciones comerciales de E Ink incluyeron grandes carteles en lugar de libros. Su primer prototipo de letreros, mostrado en 1999, podía actualizarse electrónicamente conservando su información sin necesidad de energía continua. La empresa también trabajó con Lucent Applied sciences en prototipos de pantallas flexibles alrededor del año 2000.
El primer lector electrónico de consumo ampliamente reconocido que utilizó tecnología E Ink fue el LIBRIé de Sony, introducido en Japón en 2004. Demostró que las pantallas electroforéticas podían soportar un dispositivo de consumo viable.
El producto de tinta electrónica con el que muchos de ustedes probablemente estén mejor familiarizados es el Kindle de Amazon.
Amazon presentó el Kindle authentic el 19 de noviembre de 2007. Combinaba una pantalla de tinta electrónica con compra y entrega inalámbrica de libros.
Los lectores electrónicos anteriores a menudo requerían que los usuarios conectaran el dispositivo a una computadora y transfirieran archivos manualmente. El Kindle permitió a los lectores buscar, comprar y descargar libros directamente.
El Kindle no inventó la lectura electrónica y no fue el primer lector electrónico. Su importancia surgió de integrar la pantalla, la librería, la pink inalámbrica y el ecosistema editorial en un solo producto.
El éxito del Kindle aumentó considerablemente los volúmenes de producción de paneles electroforéticos. Los productos competidores de Sony, Barnes & Noble, Kobo, PocketBook y otros fabricantes ampliaron el mercado.
Aquí quiero incluir mi propia experiencia private con el Kindle. El Kindle salió al mercado unos seis meses después de que comencé a viajar por el mundo.
Cuando viajas, tienes mucho tiempo de inactividad. Siempre tendría un libro conmigo. El problema es que los libros pesan mucho y encontrar libros en inglés en un país que no es de habla inglesa suele ser difícil y caro. También son pesados y me encontré cargando varios libros porque no podía deshacerme de ellos.
Después de unos años, me compré un Kindle y fue, literalmente, un cambio de juego. Ahora tenía algo liviano con acceso a la librería más grande del mundo al alcance de mi mano.
El poder del Kindle se hizo evidente en 2014, cuando abordaba un barco en Ciudad del Cabo con destino a la isla de Santa Elena. Estaba en el barco y me di cuenta de que no tenía nada que leer durante casi un mes sin acceso a Web.
Corrí hasta la cubierta superior del barco, descargué toda la serie Juego de Tronos vía 3G en tan sólo unos minutos y me preparé para el viaje.
Recientemente han aparecido en las tiendas pantallas de tinta electrónica en blanco y negro porque pueden mostrar y actualizar los precios automáticamente.
Uno de los mayores avances en tinta electrónica ha sido el desarrollo de pantallas de tinta electrónica en colour. Una de las tecnologías más populares fue desarrollada por eInk Company como Superior Shade ePaper (ACeP).
En un sistema multipigmento, las partículas de diferentes colores exhiben distintas propiedades eléctricas. Secuencias de voltaje cuidadosamente diseñadas separan y colocan los pigmentos deseados en la superficie de visualización.
Un sistema a todo colour puede utilizar partículas de cian, magenta, amarillo y blanco. Al colocar diferentes combinaciones cerca de la superficie, se puede reproducir una amplia gama de colores.
Los colores no son tan vibrantes ni tan brillantes como en un monitor LCD regular, pero la calidad es sorprendentemente buena. Ahora hay productos en el mercado que son pantallas de tinta electrónica en colour para colgar en la pared y que tienen el tamaño de una imagen enmarcada o un póster.
Lo bueno de ellos es que consumen poca electricidad y puedes cambiar la imagen a lo que quieras en cualquier momento.
Otra ventaja del papel electrónico sobre los monitores LCD es que se puede utilizar a plena luz del sol. Si alguna vez ha intentado ver la pantalla de su teléfono inteligente en un día soleado, probablemente haya experimentado el problema. Funcionan mejor sin luz directa sobre la pantalla.
El papel electrónico funciona bien al sol porque no hay luz de fondo. Hay letreros de papel electrónico que se están instalando para uso en exteriores, que requieren una solución de bajo consumo que pueda leerse fácilmente a la luz del sol.
Una de las mayores debilidades de los dispositivos de papel electrónico ha sido la frecuencia de actualización de la pantalla. Algunos de los dispositivos de primera generación tardaron notablemente en actualizar la pantalla con contenido nuevo.
Algunas de las pantallas de papel electrónico de última generación han mejorado notablemente. Vi un vídeo en YouTube de alguien que había pirateado un documento electrónico y logró obtener una frecuencia de actualización de 60 hercios. Con él, pudo conseguir que funcionara como un monitor de portátil razonablemente bueno, aunque en blanco y negro.
Puedo decir con seguridad que probablemente nunca tendrás un televisor hecho con papel electrónico. La calidad de la imagen simplemente no puede igualar la que puede producir un monitor LCD de alta gama. Dicho esto, existen teléfonos inteligentes de papel electrónico en el mercado.
Pero ese nunca fue su propósito. El papel electrónico sirve a un nicho muy definido. Cualquier señalización o dispositivo que no necesite actualizarse constantemente es un candidato perfecto para una pantalla de papel electrónico.
Si no los ha visto en la naturaleza, probablemente verá más en los próximos años.