La fisica dell’E-ink, l’inchiostro degli ebook reader

L’idea è nata negli anni ’70, ma il suo brevetto ed il suo utilizzo commerciale inizia nel 1996. L’inchiostro elettronico, o e-ink è attualmente il metodo più diffuso per la rappresentazione digitale dei libri, ma pochi conoscono la fisica che si trova alle sue spalle e che consente, tra le altre cose, di avere una batteria che dura anche settimane.

La particolarità di questo inchiostro è la sua capacità di dare all’occhio un’apparenza del tutto simile a quella dell’inchiostro su carta. Si tratta di una tecnologia del tutto diversa da quella degli schermi a cui siamo abituati nella vita di tutti i giorni. Ad esempio, un ebook reader, come il rinomato Kindle di Amazon, consuma energia solo ed unicamente quando si cambia immagine, ossia finché l’immagine resta statica e si resta su una pagina dell’ebook, non si ha consumo. La ragione di questo comportamento richiede però una spiegazione fisica del fenomeno su cui si basa l’e-ink.

Il fenomeno base è l’elettroforesi, il processo attraverso il quale particelle cariche immerse in un fluido si spostano a seguito della presenza di un campo elettrico indotto da due elettrodi.

Gli schermi LCD possiedono una serie di pixel che vengono retroilluminati per ottenere l’immagine richiesta. Nel caso degli ebook reader, invece, ogni pixel si trova tra due elettrodi, disposti su due strati paralleli: tra di essi si trova un polimero liquido in cui sono immerse una serie di sferette di circa 0,3 millimetri di diametro (l’immagine qui sopra schematizza lo schermo). Queste sfere sono per metà cariche negativamente e bianche e per metà cariche positivamente e nere. L’operazione compiuta dal reader è quella di dare un’impulso elettrico agli elettrodi che possa ruotare queste sferette mostrando il lato nero o bianco in modo tale da comporre l’immagine desiderata.

Ogni volta che si cambia pagina, si manda un impulso elettrico e le sferette cambiano direzione, rimanendo poi in quella posizione fino ad un nuovo impulso.

Questa è la ragione per cui ad esempio Amazon può permettersi di scrivere che la batteria del suo Kindle “dura settimane, non ore”, in quanto il consumo del display, la maggiore fonte di consumo negli schermi LCD, è per il Kindle appunto dato solamente dall’impulso dato al cambio di pagina.

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