06/17/2004 | Olena

Гнучка плівка з точками зображень (пікселами), яскравість яких змінюється під впливом електронних імпульсів протягом мілісекунд, може бути провісником нового виду медіаресурсів.

Переповнені вранці вагони метро, шляхом до роботи швидко проглядаються актуальні новини в пресі. Один рух до кишені, з неї дістається пакунок паперу, головна стаття випуску пробігається очима. При торканні спеціального сенсору зображення оживають і перетворюються на відеочастоти. Потім великий палець руки торкається іншого сенсора - й наступна картинка, як від дотика невидимої руки, оживає на папері.
Що це - картина майбутнього чи утопія? Дослідники в усьому світі напружено працюють над здійсненням цієї мрії. Найбільшою перешкодою є розробка так званого "електронної паперу", що мав би добру контрастність, - тонкої, еластичної плівки, на якій можуть представлені тексти, картинки і відео. Але при цьому споживаний струм має бути невеликим - це важливо для т.з. mobile employment - зображення має з'являтися без активного світлового елементу і засновуватися тільки на властивості природного відбиття світла. Але погляд на рідкокристалічний дисплей наручних годинників бентежить переконаних ентузіастів - поганий контраст, складність при спробі розглянути цифри під плоским кутом. Лише думку зчитувати цілі сторінки тексту з такого екрану вже завдає головного болю.

Тому фахівці дослідницької лабораторії фірми Philips в Ейндхавені (Нідерланди) протягом багатьох років працюють над пошуком альтернативного рішення. Тепер вони майже впевнені, що здійснили прорив. У журналі «Nature» (номер 425, стор. 383) вони представили простий прототип тонкого екрану з синтетичного матеріалу, який за рівнем контрастності навряд чи поступається звичайним друкованим виданням і при цьому дозволяє відтворювати картинки, що рухаються з частотою відеозображення.

Порівняно з своїми властивостями, ідея нового електронного паперу разюче просто. Він являє собою білий синтетичний «екран» з нанесеною на нього сіткою маленьких вкраплень, які окремими точками зображення чи, кажучи професійним мовою, пікселами. Піксели наповнені темними олійними краплями і здаються малесенькими чорними точками.

Для того, щоб освітлити таку точку, потрібно підвести електричне напруження. Залежно від його сили крапля починає більше чи менше стискатися, так, що стає видною біла основа екрану. На цьому принципі з допомогою кількох тисяч олійних точок можуть представлені як текст, так і картинки в чорно-білому поданні. З допомогою деяких хитрощів можна забезпечити кольорове зображення. Зміна розмірів точок триває кілька мілісекунд, тому зміна зображень відбувається швидко.

Дивовижні властивості цього паперу засновані на особливих властивостях його поверхні. Вона покрита найтоншим шаром гідрофобного синтетичного матеріалу. Саме він і покритий олією , тоді як вода від нього відштовхується. Але тільки цього недостатньо. Заглиблення для кожного піксела містять під тонкою скляною платівкою крім того й невелику кількість води. Вона не дозволяє маслу проникнути до поверхні екрану. Під тонким гідрофобним покриттям дослідники додатково розмістили тонкий, завтовшки лише в кілька міліметрів, скляний електрод. По ньому підводиться електрична напруга, яка за допомогою електростатичних сил притягує трохи поляризовану воду. Вода при цьому прагне дістатися поверхні і зрушує шар олії бік.

Експеримент було розпочато з напруги в 5 вольт. Приблизно при 20 вольтах олійні краплі вже настільки були зсунуто в бік, що білу поверхню основи було видно на 70%. При подальшому підвищенні напруги звільнялося до 90% поверхні. Таким чином, окремий піксел може змінювати колір з чорного на майже білий, через різні відтінки сірого. При зниження напруги процес йде в зворотньому напрямі.

Контраст зображення на цьому екрані, за словами нідерландських дослідників, такий самий хороший, як і на звичайному білому папері. До того ж, залишається можливість добре бачити зображення й при іншому нахилі поверхні, з якої читають. Звісно, головним є те, що піксел, який має форму квадрата зі стороною близько півміліметру, протягом кількох мілісекунд може змінюватися від білого до чорного кольору – це дає можливість також представляти зображення, що рухаються, зі швидкістю відеозображення.

Найскладнішим етапом при розробці нового екрану було виготовлення гідрофобного шару. З одного боку, він має достатнім чином ізолювати являв скляний електрод від води, щоб не сталося коротке замикання. З іншого боку, він має бути таким тонким, щоб для одного піксела було достатньо малої напруги.

До цього моменту дослідники Philips продемонстрували принципову здійсненність своєї концепції на невеличкій сітці з малою кількістю пікселів. Наступним кроком заплановано виготовлення екрану з кількома тисячами пікселів – для представлення реальних зображень. Нарешті, три в різні кольори забарвлені олії повинні забезпечити кольорові зображення.