E-paper

Los lectores digitales de libros (por ejemplo este y este ) acaparan la atención de la literatura, de muchos comentarios periodísticos y de planes de marketing que avanzan, de momento, con cierta lentitud. Se discute sobre la idoneidad del soporte digital en comparación con el papel y sobre la diferencia “emocional” que puede existir entre leer un libro – con su olor, su tacto, su textura- y una pantalla electrónica; entre la personalidad de una gran librería o biblioteca repleta de volúmenes, pidiendo ser explorada o la frialdad de una memoria de semiconductor. Pero, en todos estos análisis, no suele entrarse en las entrañas de la tecnología que permite el lector digital. Tecnología que, vaya por delante, considero que es transitoria y que será sustituida, más pronto que tarde, por alguna otra que por un lado garantice ventajas objetivas ( color, flexibilidad del soporte físico para curvar o plegar, rapidez de refresco de las páginas, mucho mayor tamaño de pantalla, menor peso, menor precio, etc) como subjetivas (la sensación más o menos agradable al tener el dispositivo en las manos; el no sentir que se tiene una calculadora, etc).

La técnica actual (que suele denominarse tinta electrónica o papel electrónico) se basa fundamentalmente en sustratos divididos en innumerables zonas que pueden oscurecerse o no a voluntad. Mezclando, así, las partes oscuras con las claras se obtienen las letras o los gráficos. Desde este punto de vista, el concepto no se diferencia de una hoja de periódico o de una pantalla convencional de ordenador. Si miramos con una lupa veremos puntitos negros y blancos que, suficientemente juntos, engañan al ojo con formas continuas. Podríamos llamar a estos puntos píxeles aunque esta es una terminología que sólo se usa en pantallas de ordenador y desde el punto de vista de software. Grupos de píxeles pueden activarse conjunta y ordenadamente para formar letras, dibujos o números.

Pero, a diferencia de las pantallas de ordenador o TV (que emiten luz coloreada en puntos determinados y por tanto consumen energía), la tinta electrónica no emite luz sino que la zona se vuelve oscura o clara de un modo que podríamos llamar “electromécanico”. Es la luz exterior la que se refleja en esos puntos, al igual que ocurre con una escritura convencional. En teoría, la tinta electrónica permite aunar las ventajas de la tinta convencional sobre papel (portable, no necesita energía, alta durabilidad) con la del soporte electrónico (gran capacidad de almacenamiento en poco espacio y reutilización para mostrar cualquier otro texto en el mismo lugar, reprogramabilidad).

Existen dos sistemas principales en uso: el Gyricon promocionado por Xerox y que parece que se ha quedado rezagado y el E-Ink que se está imponiendo aunque, como señalaba antes, será sólo una transición hacia sistemas más avanzados.

No es el objeto de este post hacer una descripción detallada pero sí mostrar los conceptos fundamentales de esta técnica.

El soporte:

En ambas tecnologías, el “papel” se construye con tres capas superpuestas.

La superior, que es la que el usuario toca, es una simple lámina transparente de protección, no significativa a efectos técnicos, aunque actúa de electrodo superior. La central es el sustrato que se oscurece o aclara por zonas y que suele ser un polímero (polietileno, fluoruro de polivinilo, etc) o un gel. Para crear estas “zonas” diferenciadas, lo que se hace es insertar esferas minúsculas que se disponen en filas y columnas. Puede imaginarse esa trama como si dispusiéramos millones de huevos en hueveras de cartón. Cada huevo es de un color y es independiente pero visto desde muy lejos se vería como un gráfico.

Es evidente que cuantas más zonas – “más huevos”- diferenciadas tenga este sustrato (o, lo que es lo mismo, esas zonas sean más diminutas) mayor resolución podrá obtenerse porque podrá actuarse sobre una superficie más pequeña independientemente. En la práctica, estas esferitas suelen tener un tamaño de entre 30 y 90 micrómetros (como un cabello humano fino).

Este tamaño permite resoluciones apropiadas para imprimir (300 dpi).

La capa más inferior es un circuito electrónico matricial que permite activar o desactivar cada punto del sustrato polímero. El conjunto de esferas –claras u oscuras- “dibuja” lo que se desea escribir:

El Gyricon:

En el sistema de Xerox, se insertan esferas pintadas en dos partes, una oscura y otra clara, en un sustrato de gel (la capa intermedia). Suelen denominarse esferas bicromáticas. Si el hemisferio claro apunta hacia la superficie superior, veremos una zona blanca. Si la giramos y apuntamos el hemisferio oscuro hacia la parte superior, veremos una zona negra. ¿Cómo hacer que giren estas esferas? Cargándolas eléctricamente para que sus polaridades actúen a modo de imán. Dos cargas positivas se repelarán, dos negativas también; una positiva y otra negativa se atraerán. Así, el hemisferio negro puede ser por ejemplo negativo y el claro positivo. Los circuitos implantados en la tercera capa inferior lo único que hacen es cargarse positiva o negativamente, justo en cada posición por debajo de cada esfera, de manera que esta – atraída si las polaridades son inversas o rechazada si son iguales- volteará como se desea.

El mayor problema del sistema Gyricon es que funciona en “todo o nada”. Cada esfera voltea y se muestra negra o blanca. Es complicado obtener grises ya que no es posible girar la bola sólo un cuarto de vuelta. Además, el refresco de imagen es relativamente lento porque, como se puede imaginar, se precisa un cierto tiempo para que la esfera gire completa.

E-Ink:

En este sistema, las esferas no son blancas y negras por mitades sino que son transparentes y fijas (no voltean). Dentro de ellas se introducen partículas aún más pequeñas. Una son negras y cargadas, por ejemplo, positivamente y otras blancas y cargadas opuestamente. Al activar, con los circuitos inferiores, una esfera son las partículas internas las que se repelen o atraen. Si las partículas negras son repelidas suben hacia arriba y muestran una zona negra. Si no, ocurre lo contrario.

La primera ventaja es que estamos moviendo partículas muy diminutas con lo que el tiempo de refresco se reduce. La segunda es que podemos situar bajo cada esfera dos electrodos en vez de uno de modo que en la mitad de la esfera se repelan las partículas negras y en la otra mitad las blancas, mejorando la escala de grises obtenible.

Las esferas pueden estar rellenas de sustancias que protejan a las partículas móviles de los rayos ultravioletas o excesivo calor para que pierdan sus propiedades cromáticas y eléctromagnéticas. Para pigmentar las partículas puede usarse dióxido de titanio si queremos dotarlas de color blanco, óxidos de hierro para colores rojos, pirazolonas para amarillos, etc.