Klemen MOŽINA Univerza v Ljubljani Naravoslovnotehniška fakulteta Oddelek za teks ti lstvo Snežniška ulica 5, 1000 Ljubljana tel.: +386 (0)1 200 32 00 faks: +386 (0)1 200 32 70 h tt p://www.n tf .uni-lj.si/ Elektronski papir ali krajše e-papir je medij, ki omogo ča prepis vsebine, zapisane na »papirju«. E-papir je iz organske elektronike, ki za svoje delovanje uporablja prevodni polimerni material z mikrokapsulami, odzivnimi na elektri čni naboj. Elektronski papir so iznašli za premagovanje dolo čenih ovir klasi čnih ra čunalniških zaslonov. Ti povzro čajo težave pri branju besedil, saj človeško oko laže zajema sliko pod razli čnimi ko ti kot s ploskih, navpi čnih zaslonov. Iznajditelj e-papirja je Ameri čan Nicholas K. Sheridon, ki je leta 1974 podal prek razvojnega oddelka Xeros Palo Alto prvo izvedenko e-papirja z imenom Gyricon, kar v grš čini pomeni menjajo ča se slika. V osnovi je bil Gyricon razvit za zaslone osebnih ra čunalnikov Alto. Leta 1990 je Joseph Jacobson razvil naslednjo generacijo elektronskega papirja, ki je deloval na osnovi Gyricona, le da so bile v njegovi razli čici mikrokapsule razporejene v oljnem mediju. Nato je Joseph Jacobson leta 1997 zasnoval e- črnilo in s tem komercialno približal e-papir. Prva prava trgovska uporaba e-papirja se je pojavila šele leta 1999, in sicer kot zaslon v trgovskem središ ču, na katerem so se izmenjevala oglasna sporo čila prodajaln. Tehnologija Poraba konvencionalnega papirja se z uvedbo novih tehnologij vedno pove ča. Razlika med ra čunalniškim izpisom in iz- pisom na papirju je predvsem v udobju branja, ki ga ponuja zadnji. Dokument, daljši kot pol strani, se po vsej verjetnos ti izpiše na konvencionalni papir , vsebina se prebere in nato papir odvrže. To je prive- dlo znanstvenike k razmišljanju o papirju, ki bi bil čim bolj podoben materialu, na katerem bi se informacija lahko izmenje- vala zvezno, ne da bi bilo treba odvre či osnovo, na kateri se izpisuje. Zapis s čr- nilom na konvencionalnem papirju je še vedno popoln izpis, ki ga danes znane tehnologije ne zmorejo reproducira ti . Delovanje e-papirja E-papir združuje dva razli čna dela, in sicer elektronsko črnilo in elektroniko, ki ustvarja zahtevano podobo izpisa na e- papirju. Gyrikonovo e- črnilo je zasnova- no na tankem listu upogljivega polimera, z majhnimi ležiš či, vgrajenimi v oljni me- dij, ki zagotavljajo prosto vrtenje mikro- kapsul. Vsaka od hemisfer vgrajenih lež- iš č ima svojo barvo in ustrezen elektri čni naboj. Tovrstni na čin zapisovanja je znan kot bikromatsko ospredje (ang. bichro- mal frontplane). Podjetje e-Ink je raz- vilo svojevrstno razli čico elektronskega črnila, tj. elektroforezno ospredje (ang. electrophore ti c frontplane). Črnilo vse- buje ti so če mikrokapsul, ki imajo v svoji zgradbi vgrajene pozi ti vno nabite bele in nega ti vno nabite črne delce (slika 1). Svetlost in resolucija elektroforeznega e- črnila je res boljša od bikromatskega, a še vedno ostaja osnovna težava, da so izpisi zgolj monokromatske narave. Slaba stran e- črnila je tudi nizka hitrost osveževanja izpisa (premik delca z zgor- nje na spodnjo stran mikrokapsule), kar povzro ča nezmožnost upodabljanja giba- jo čih se slik in videoposnetkov. Za barvni izpis je kar nekaj podje ti j, kot so Fujitsu, IBM, Philips in HP, uporabilo tehnologijo t. i. kolesteri čnih teko čih kristalov (ang. cholesteric liquid crystal - ChLCD). ChLCD deluje po na čelu široko uporabne tehno- logije klasi čnih LCD. Deluje tako, da se sistemu dovede elektri čna napetost, ki povzro či usmeritev delcev ne zgolj v rav- nini, temve č tudi horizontalno. Na trgu je kot konkuren čni proizvod za barvni izpis vsebine na e-papirju znan pod imenom fotonski kristali (ang. photonic crystal) oz. krajše p- črnilo. Kljub temu je ve čina anali ti kov bolj naklonjena ChLCD-tehno- logiji, za katero napovedujejo, da bo po- stala prevladujo ča tehnologija v razvoju e-papirja. Najve čja prednost ChLCD je v njihovi prožnos ti , upogljivos ti , prepoglji- vos ti , tankos ti (pribl. 0,8 mm), lahkos ti , nezahtevnos ti po elektri čni energiji za vzdrževanje izpisa, zelo nizki porabi ener- gije, zadovoljivi svetlos ti , kontrastu in re- soluciji ter intenzivnos ti barv. Raziskovalna skupina Philipsa s Karsom Michielom Lenssenom na čelu je razvila t. i. ravninsko elektrofore ti čno tehnolo- gijo (ang. in-plane electrophore ti c). To- vrstno tehnologijo uporablja e-knjiga, kot je Amazon Kindle. Deluje na principu delcev ti tanovega dioksida, razporejenih v mikrokapsulah. Z dovajanjem elektri č- nega toka se delce prisili, da preidejo v skrajno zgornji položaj mikrokapsule. V tem stanju je zaslon vide ti povsem bel, 8 - GRAFI ČAR SMERNICE saj se vpadna svetloba v celo ti odbije oz. razprši v prostor in nasprotno. Ko so delci v najnižji to čki, se vpadna svetloba vpije in zaslon je vide ti črn. S selek ti vnim dolo čevanjem temnih in svetlih obmo čij se omogo ča monokromatsko izpisovanje besedila in slik na zaslonu (slika 1), med- tem ko se z uporabo barvnih fi ltrov RGB omogo či tudi barvni izpis (slika 2). Uporabnost Veliko je raziskav in poskusov vpeljave e-papirja ter po raznih medijih (internet, TV, radio, časopis) napovedi o izumrtju klasičnega papirja. Kljub vsemu konven- cionalna oblika papirja, ki jo je leta 105 n. št. razvil kitajski minister Tsai Lun, ohranja svojo vodilno vlogo ne zgolj v komunikacijskih tehnikah, temve č v ce- lotnem spektru uporabnos ti (grafi čni, pisarniški, higienski, embalažni). Papir- ni čarji si težko priznamo, da vzporedno nastajajo tehnologije, ki bodo nadome- s ti le dolo čene konvencionalne tehnike sporo čanja, tj. časopisi, knjige, plaka ti , pisarniški papir ipd. Pri čujo či članek je vpogled papirniškega privrženca v po- dro čje, ki bi ga najraje prezrl in ne ome- njal. Za čim bolj objek ti vno sliko o pisani problema ti ki navajam nekaj podro čij uporabnos ti t. i. e-papirja. E-knjige ↗ Leto 2006 je bilo prelomno na podro čju e-knjig. Sony je izdal PRS-500, iRex pa iLi- ad. Nato so leta 2007 sledile nadgradnje omenjenih dveh verzij, in sicer je Sony iz- dal PRS-505 in na trg je prišla zelo prilju- bljena oblika Mobipocket PRC ter na na- šem trgu bolj znan Amazon Kindle na sliki 3 (prvi z dejanskim zaslonom, ki je dajal ob čutek e-papirja), ki je leta 2009 doživel prenovo z uvedbo Amazona Kindle 2. E- časopisi ↗ Flamski dnevni časopis De Tijd je bil prvi, ki je leta 2006 izdal elektronsko verzijo oz. e- časopis. Kot osnovo so uporabili iRex iLi- ad. Obenem je bila to tudi prva aplikacija e- črnila v časopisne namene. Leta 2007 je podobno storil še francoski dnevnik Les Échos, ki je ponudil e- časopis izklju čno na- ro čnikom. Ti so poleg dnevnih informacij prejeli v uporabo še napravo, na kateri so lahko prebirali novice. Naro čnikom je Les Échos ponudil dve verziji bralnih naprav, in sicer lažjo (180 g), proizvod Genaxa, in težjo (250 g) proizvajalca iRex iLiad (slika 4). Po dostopnih virih je zasledi ti , da so po- dobnemu izdajanju e- časopisov leta 2008 sledili tudi Nizozemci z izdajo NRC Han- delsblad in danes zagotovo že tudi veliko drugih, vendar v Sloveniji še nih če. GRAFIČAR - 9 Oglasni panoji ↗ Sporo čanje širši javnos ti prek zaslonov ni novost. Medij, na katerem se sporo čilo izpisuje, je edino, kar se posodablja. So- dobni oglasni panoji na osnovi e-papirja so cenejši, prožnejši, tanjši, zahtevajo manj energije za obratovanje, medtem ko je še vedno glavna razlika med ra ču- nalniškim zaslonom in e-papirjem v barv- nem obsegu, lo čljivos ti in kontrastu, ki je pri e-papirju opazno manjši. Embalaža ↗ Siemens ponuja z uporabo e-papirja rešitev dinami čnega izpisa, in sicer zaradi cene proizvoda, grafi čnega prikaza roka uporabe, vsebnos ti energijske vrednos ti in tudi ve čjega oglasnega prostora (slika 5). Slika 1: Shematski prikaz delovanja monokromatskega e-papirja. Slika 2: Shema delovanja »barvnega« e-papirja. Slika 3: Amazon Kindle. Slika 4: iRex iLiad. Slika 5: Siemensova uporabnost e-papirja na embalaži. Slika 6: Grelnik vode Philips, obdan z e-papirjem. 10 - GRAFI ČAR SMERNICE Elektronske naprave in ↗ dekora ti vni elemen ti Philips je z iznajdbo barvnega e-papirja razširil možnos ti uporabe. Npr. grelec vode, ki je hladen modre barve, ko pa je v njem voda segreta na 70 °C, postane rde č (slika 6). Podobne aplikacije uporabe so možne tudi na prenosnih predvajalnikih glasbe, ohišjih osebnih ra čunalnikov in mobilnih telefonov, notranjos ti in zunanjos ti osebnih vozil. Vendar je vozilo zakonsko lahko obar- vano zgolj v eno ali najve č dve barvi, zato v tem primeru ne vidim dejanske uporabno- s ti možnos ti spreminjanja zunanje barve/ vzorca osebnega vozila. E-papir bi bil lahko uporabljen tudi v notranjem oblikovanju, saj bi se lahko ozadje zaš čitnega stekla v kuhinji spremi- njalo na ukaz ali željo uporabnika oziro- ma naklju čno. Tudi ponovna oživitev ta- pet ni povsem izklju čena. Na mes ti h, kjer so zdaj polimerne folije z enim vzorcem, bi se lahko z uporabo e-papirja vzorci spreminjali dinami čno ali na podlagi na- šega razpoloženja. Možnos ti uporabe e-papirja je še pre- cej, a ve činoma so to podro čja, na kate- ra že zdaj konvencionalne oblike celulo- znega papirja niso posegale, in zato ne moremo neposredno ena či ti vpeljave e-papirja z izumrtjem konvencionalne oblike papirja iz celuloznih vlaken. Zgo- dovina je zapisana na papirju. Priho- dnost bo tudi. Sklep Kljub želji po brezpapirnih pisarnah se to vse do danes še ni zgodilo. Še vedno ni razvite tehnologije e-papirja, ki bi pov- sem nadomes ti la uporabo klasi čnega, tj. iz celuloznih vlaken izdelanega papirja. Potrebnih bo ve č iznajdb in izboljšav ob- stoje čih tehnologij e-papirja. Glavne po- manjkljivos ti e-papirja so: nizka belina, kar pomeni nezadosten kontrast izpisa, nizka lo čljivost zaslona, nezmožnost bra- nja v okoljski osvetlitvi, prevelika poraba energije, omejen barvni obseg in pred- vsem tržno gledano še vedno previsoka cena medija, ki pa v vseh pogledih, na kar se nanaša tudi predpona »e«, potre- buje za svoje delovanje elektri čno ener- gijo. Navedenim težavam konvencional- na oblika papirja zelo uspešno kljubuje že vrsto let. Še bolje, izjemno dobro se obnese pri ponovni uporabi, tj. recikli- ranju. Vsi avtorji in promotorji e-papirja opisujejo zgolj uporabnost. V nobenem primeru pa nisem zasledil, da bi kdo med njimi kaj omenil, kako ravna ti z odsluže- nimi napravami oz. predme ti . Kakšna je lahko nadaljnja uporabnost teh naprav? Okoljska problema ti ka je že precej uko- reninjena v našem razumevanju razvoja novih proizvodov, saj je nujno vzporedno razmišlja ti tudi, kaj se bo z odsluženim izdelkom zgodilo. Razvoju in udobju se človek enostavno ne more upre ti . Kon- vencionalni papirji tako, kljub nega ti vni publicite ti , ostajajo primarni medij z naj- širšim možnim razponom uporabnos ti . Literatura: Clements, I. P. How Fabric PCs Will Work , 1. 2. 8. 2010 Communica ti on of the Associa ti on for Compu ti ng Machinery , 9. 8. 2010 Digital Trends , 4. 8. 3. 2010 FactIndex , 2. 8. 2010 4. Kroeker, K. L. Electronic paper's Next Chapter. Communica ti ons of the ACM, 2009, izd. 52, št. 11, 5. str. 1517. Novak, G. Papir, karton, lepenka. Ljubljana, Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za teks ti l- 6. stvo, 1998, str. 21. NXP Semiconductors , 2. 8. 2010 7. Philips , 10. 8. 8. 2010 The Future of Things (TFOT) , 5. 8. 2010 Wikipedia - Electronic paper , 11. 8. 2010 10. ® Perfecta 92 TS z ASE. Perfecta 132 S-TS kot del dodelavne linije. Dodatna možnost pomo či.