ساخت صفحات E-Ink تمام رنگی بوسیله‌ی مواد انعطاف پذیر

بسیاری از ما نام جوهر الکترونیکی (ِE-ink) را شنیده‌ایم یا تبلت و وسایلی داشتیم که از این تکنولوژی در آن استفاده شده است.

جوهر الکترونیکی در واقع تشکیل شده از میلیون‌ها میکرو کپسول‌های بسیار ریز است که هر کدام قطری معادل یک تار موی انسان را دارد. این میکرو کپسول‌ها دارای ذرات باردار سفید(بار مثبت) و مشکی رنگی (بار منفی) و معلق در مایعی شفاف هستند که با حضور میدان الکتریکی این ذرات در راستای میدان اعمال شده قرار گرفته و حالت مرئی و نامرئی را برای در برابر دیدگان ما بوجود می‌آورد.

از این جوهر در صفحاتی نمایشی استفاده می‌شود که به آنها E-ink Display می‌گویند این صفحات که با نام بازتابی نیز شناخته می‌شوند عملکردی متفاوت با سایر نمایشگر‌ها دارند. نمایشگرهای موجود یا Emissive Display بر اساس منبع نوری که در لایه‌های زیرین آن تعبیه شده نور را به چشمان ما می‌رساند در صورتی که در نمایشگرهایی با جوهر الکترونیک  نور از محیط اطراف گرفته شده و بر اثر بازتاب آن بر روی صفحه‌ی نمایش مطالب بر روی آن قابل خواندن می‌شود. جالب است بدانید صفحات LCD در نمایش هر صفحه‌ی ثابت همانند یک فایل تکست حدود ۳۰ بار در ثانیه رفرش می‌شوند اما در صفحاتی با جوهر الکترونیک چنین اتفاقی روی نمی‌دهد و صفحه‌ی به شکل ثابت به نمایش در ‌می‌آید.

در نهایت فرآیند و عملکرد صفحات E-Ink باعث شده در دستگاه‌هایی که از آن استفاده می‌کنند شاهد کاهش مصرف انرژی تا حدود ۴۰ درصد باشیم.

جوهر الکترونیکی برای اولین بار در سال ۱۹۷۰ مورد تحقیق قرار گرفت اما نتایج آن هیچگاه منتشر نشد تا سرانجام در سال ۱۹۹۷ یک دانشجو و پروفسور دانشگاه MIT به همراه جمعی دیگر توانستند این تکنولوژی را صورت پروژه تجاری معرفی کنند.

در طول ۱۹ سالی که از معرفی E-Ink می‌گذرد قدم‌های متعددی برای بهبود کارایی و افزایش قابلیت‌های آن برداشته شده است یکی از این موارد نمایش رنگ‌هایی به جز سیاه و سفید در این نمایشگر‌ها است.

به تازگی در دانشگاه چالمر تحقیقاتی انجام گرفته که می‌تواند آینده این صنعت را دگرگون سازد. محققین این مرکز علمی توانسته‌اند ماده‌ی بسیار منعطف و باریکی با ابعادی در حدود یک میکرون را طراحی کنند که قادر است محدود‌ه‌ی رنگی همانند آنچه در صفحات LCD نمایش داده می‌شود را تولید کند با این تفاوت که صفحات متشکل از این مواد می‌تواند  ۱۰ برابر  کمتر از یک تبلت Kindle انرژی مصرف کند.

این صفحات نیز از ویژگی بازتابی استفاده می‌کنند با این فرق که وجود یک پوشش پلیمری رسانا در سطح آن باعث شده تصاویر با وضوح بیشتری ببه نمایش در آیند.

آقای Andreas Dahlin سرپرست این تیم تحقیقاتی می‌گوید:

این صفحات همانند آنچه در تبلت‌های کیندل استفاده می‌شود است. مرئی شدن تصاویر در آن بوسیله‌ی دریافت نور از خارج چارچوب نمایشگر است، بر خلاف آنچه که در صفحات نمایش استاندارد می‌بینیم.

این صفحات در زیر نور زیاد خورشید نیز به خوبی تصاویر را نمایش می‌دهند و همانند نمایشگر‌های LED در تاریکی و نور کم نیز عملکرد مطلوبی دارند. همه‌ی اینها در حالیست که یک دهم انرژی تبلت کیندل را مصرف می‌کند.

با اینکه برای بررسی این دست آورد یک صفحه‌ به همراه چندین پیکسل با ترکیب رنگ‌های قرمز و سبز و آبی برای این تحقیقات ساخته شد اما موانع بزرگی نیز در سر راه این پروژه قرار گرفته است یکی از مشکلات مهم، استفاده از مواد گران قیمتی همچون طلا و نقره در فرآیند ساخت است.

آقای Dahlin می‌گوید:

سطح طلای استفاده شده در این صفحه‌ی نمونه تنها ۲۰ نانومتر است اما برای ساخت آن میزان زیادی طلا به هدر رفت، ما می‌یایست راهی برای کاهش ضایعات پیدا کنیم یا روشی برای کاهش هزینه‌ی بیابیم.

اگر این مواد به مرحله‌ی تجاری شدن برسد، تابلو‌های اعلانات و تبلیغاتی وحتی تبلت‌ها می‌تواند بهترین گزینه برای استفاده از این صفحات باشد.

با اینکه این محصول تا عرضه‌ی عمومی فاصله‌ی زیادی دارد اما کار بر روی چنین پروژه‌های تحقیقاتی نوید ساخت قطعاتی مدرن با مصرف انرژی پایین در آینده را می‌دهد.