23 Gennaio 2024
14:49

Cos’è e come funziona l’e-ink: presente e futuro dell’inchiostro elettronico

L’e-ink consente di rendere lo schermo di un e-book simile alla pagina di un libro, agevolando così la lettura. Questa tecnologia però si sta diffondendo in ambiti sempre più sorprendenti.

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Cos’è e come funziona l’e-ink: presente e futuro dell’inchiostro elettronico
inchiostro elettronico e-ink

La tecnologia dell'inchiostro elettrofortetico risale alla metà degli anni '90 ed è nata per imitare la carta, sacrificando – rispetto ad altri tipi di display – fluidità e gestione dei colori in favore della leggibilità, con consumi bassissimi. Non è un caso se viene usata comunemente per gli e-book. Per quanto possa apparire come una tecnologia "superata", continua a resistere all'avanzata delle tecnologie come i moderni OLED. Scopriamo cos’è l’e-link, come funziona e come viene utilizzato.

Cos’è l’e-ink, come funziona e perché è nato

Se vogliamo capire come siamo arrivati ai moderni e-book e ai loro schermi, dobbiamo fare un grosso passo indietro, guardando ai primi brevetti sulla carta elettronica da parte di Xerox negli anni '70 con il progetto Gyricon.

Questa tecnologia si basava su sfere a due colori (bianco/nero) microscopiche, tra i 70 e i 120 nm, dotate di un dipolo di carica, ovvero una faccia con carica positiva e una negativa. Le sfere, immerse in cavità riempite d'olio tra due membrane plastiche, se sottoposte ad un campo elettromagnetico potevano essere orientate in modo da riprodurre immagini o testi.

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Schema del funzionamento del Gyricon: ogni sfera, immersa nell’olio, viene orientata cambiando la carica sull’elettrodo retrostante (lato blu scuro). Il lato rivolto verso la pellicola trasparente (in azzurro) determinerà il colore bianco o nero sullo schermo e la sua capacità di riflettere la luce.

I disegni generati potevano rimanere impressi sullo schermo fino ad ulteriori modifiche, mantenendo l'orientamento imposto anche a schermo spento, e grazie ai materiali usati il prodotto risultava flessibile e ripiegabile. Lo schermo, non retro-illuminato, poteva essere usato solo alla luce, col vantaggio però di in un minor affaticamento per l'occhio rispetto ai monitor tradizionali.

Lo stato attuale della carta elettronica: il colore sull'e-paper

Nei decenni successivi i progressi sono stati impressionanti: con l'introduzione dell'inchiostro elettroforetico (composto da centinaia di minuscole particelle cariche disperse in liquidi dielettrici) e la progressiva miniaturizzazione dell'elettronica, è oggi possibile avere diversi elettrodi per pixel, consentendo l'uso di sfumature rispetto all'iniziale limitazione bianco/nero.

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Controllando diversi elettrodi per pixel, è possibile rendere visibili contemporaneamente pigmenti nero e bianchi in diverse quantità, lavorando così con sfumature di grigio.

Per quanto riguarda l'illuminazione, i moderni e-reader sono spesso illuminati per permettere la lettura in ambienti bui: l'intensità della luce riflessa resta comunque molto minore rispetto ai comuni schermi retroilluminati, grazie al naturale contrasto tra i pigmenti.

I più recenti sviluppi si sono concentrati anche sul portare, finalmente, il colore sulla carta elettronica, utilizzando filtri RGB (rosso, giallo e blu) sotto la pellicola trasparente per  "colorare" la luce riflessa dai pigmenti bianchi, o particelle di diverso colore per ogni pixel. Quest'ultima tecnologia è quella scelta, ad esempio, per le etichette elettroniche che indicano i prezzi delle merci in molti supermercati.

Gli utilizzi più “esotici” degli e-ink

Se nei primi decenni gli inchiostri elettronici sono rimasti relegati agli schermi di lettori o piccoli strumenti elettronici, possiamo oggi ritrovare questa tecnologia in ambiti molto distanti tra loro.

Una realtà affermata da anni è quella dei vetri oscurabili elettricamente o smart glasses, pannelli sempre più diffusi in uffici e nelle abitazioni per ragioni che possono andare dalla ricerca di privacy all'oscuramento della radiazione solare nei mesi estivi per ridurre la temperatura interna. Con un semplice clic, è possibile passare da un vetro trasparente ad uno opaco, spesso potendo conservare la configurazione scelta anche senza consumo di elettricità.

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Controllare la luminosità in edifici con grandi superfici vetrate potrebbe aiutare molto a controllare la temperatura interna, limitando l’uso di aria condizionata. [Alesia Kaz | Unsplash]

Una possibile applicazione futura è quella mostrata da BMW, che nel 2022 ha mostrato un prototipo con pellicola wrap in grado di cambiare colore su richiesta. L'azienda evidenzia come, oltre al valore estetico e "personale" del colore della vettura, la possibilità di passare da colori chiari a scuri possa aumentare l'efficienza del veicolo riducendo l'assorbimento di energia e di calore nelle giornate estive e permettendo, soprattutto nel caso di veicoli elettrici, una maggiore autonomia dovuto ai minori consumi da parte dei sistemi di climatizzazione.

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