Probabilmente la maggior parte di noi ne possiede uno in casa, soprattutto gli appassionati di lettura potrebbero trovare benefici nella comodità dell’uso di un lettore elettronico, in inglese e-reader. Il successo di questo dispositivo è stato incentivato dalla sua semplicità, infatti a differenza di tutti i dispositivi elettronici come tv, smartphone e pc, esso non emette luce, ma la riflette. Tutti gli sviluppi tendono a renderlo sempre più simile alla carta comune.

Carta elettronica, principio di funzionamento

Come anticipato, i comuni display dei dispositivi elettronici come gli schermi LCD sono retroilluminati e questo può causare fastidi alla vista dell’utente. Grazie all’invenzione della carta elettronica, questo problema non sussiste e il motivo è da ricercarsi nella tecnologia utilizzata per formare le immagini sullo schermo.
La tecnica di base è chiamata elettroforesi: immaginiamo di avere un fluido con delle particelle cariche libere di muoversi al suo interno. Applicando un campo elettrico al fluido stesso, attraverso due elettrodi, si verificherà la migrazione delle particelle con carica positiva verso il catodo (elettrodo con carica negativa), mentre le particelle con carica negativa andranno verso l’elettrodo con carica positiva, detto anodo.

Display elettroforetico microincapsulato (www.eink.com)

In cosa consiste un display elettroforetico microincapsulato? Prendendo in esame uno schermo con questa tecnologia all’interno di esso, troviamo due strati che fungono da elettrodi, e tra i due ne troviamo un terzo composto da tutte le capsule di dimensione compresa tra 40 e 75 micrometri, che a loro volta contengono tante sferette bianche o nere. Gli strati superiore e inferiore sono dei particolari elettrodi dove il primo, nonché quello in superficie che sarà a contatto con l’utente, è trasparente. Gli elettrodi generano un campo elettrico nel quale le sferette sono costrette a muoversi, e sfruttando il principio dell’elettroforesi, verranno attratte verso l’elettrodo di carica opposta. Se le sferette cariche negativamente sono di colore bianco e quelle positive di colore nero, basta che il campo elettrico muova quelle di colore nero in superficie affinché siano visibili attraverso l’elettrodo superiore trasparente. Quando tutte le sferette di ogni capsula sono nella giusta posizione, si formerà l’immagine di una lettera e in questo modo si costruiranno parole intere.

Vantaggi e benefici

Con questa tecnica le sferette non vengono illuminate artificialmente, ma la luce ambientale verrà riflessa da esse, proprio come accade per i pigmenti di inchiostro nella carta tradizionale. Per questo motivo, anche in un ambiente molto luminoso come all’aperto, è possibile leggere perfettamente dallo schermo di carta elettronica senza riflessi che impediscono la lettura. E questo a differenza dei comuni display elettronici non è dannoso per gli occhi.
A livello energetico questo processo necessita di poca energia elettrica: si pensi che per uno schermo LCD avremmo bisogno di 36 batterie AA per un periodo di utilizzo di 20 ore. Uno schermo di uguali dimensioni utilizzato per lo stesso arco di tempo, ma realizzato di carta elettronica ha bisogno di una sola batteria AA. Infatti oltre che alla poca energia impiegata per muovere le sferette, non è necessario alcun impiego di energia per mantenere un’immagine fissa sul display, dal momento che le sferette rimangono ferme una volta che sono state posizionate.

A sinistra uno schermo LCD, al centro uno schermo di carta elettronica e sulla destra un foglio di carta tradizionale. Tutte sono esposte al sole per cui è possibile notare le differenze nella visualizzazione del display (www.eink.com).

Altre versioni e innovazioni

Tuttavia esistono anche degli svantaggi, come ad esempio la lenta formazione delle immagini rispetto ad un comune schermo elettronico. Un altro problema che si può riscontrare è il cosiddetto ghost, ovvero l’ombra dell’immagine precedentemente formata rimane parzialmente visibile nonostante la formazione di una nuova pagina. Per evitare questo problema al cambio di ogni pagina, il dispositivo compie alcuni cicli di reset dello schermo rendendolo prima tutto bianco, poi nero, infine nuovamente bianco prima che la nuova immagine venga visualizzata.
Negli anni sono nate diverse versioni dell’e-book reader: in particolare la prima tecnologia utilizzata comprendeva tante sferette di diametro compreso tra 100 micrometri, ciascuna delle quali era formata da una semisfera bianca (di carica negativa) e l’altra metà di colore nero (di carica positiva). Attraverso il campo elettrico e all’elettroforesi, esse si disponevano in modo da rivolgere la parte scura verso lo schermo per formare le immagini.
Grazie alla struttura della carta elettronica, è stato possibile realizzare delle versioni con il display pieghevole, senza che nulla venga danneggiato. E nelle versioni più recenti è anche possibile scrivere con delle apposite penne, e come se non bastasse delle nuove tecnologie permettono anche di avere una versione a colori.

Fedele Delvecchio

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