Ako bol vynájdený elektronický atrament

Ako bol vynájdený elektronický atrament

Keď spoločnosť Amazon v roku 2007 predstavila svoj prvý Kindle, chválila „ostrý displej elektronického papiera s vysokým rozlíšením, ktorý vyzerá a číta sa ako skutočný papier, dokonca aj pri jasnom slnečnom svetle“. Tablet nepoužíval LCD obrazovky, ktoré väčšina spotrebiteľov videla na svojich notebookoch alebo televízoroch. „Odráža svetlo ako obyčajný papier a nepoužíva žiadne podsvietenie, čím eliminuje únavu očí a odlesky spojené s inými elektronickými displejmi, ako sú počítačové monitory alebo obrazovky PDA,“ pochválil sa Amazon .

Prvá generácia Amazon Kindle, ktorá využíva technológiu elektronického atramentu. Obrázok od Jon 'ShakataGaNai' Davis /CC BY 3.0

Táto prvá generácia Kindle používala technológiu nazývanú mikroenkapsulovaný elektroforetický displej, hovorovo známy ako elektronický atrament alebo e-ink. Amazon odvtedy predal milióny Kindle a koncept elektronického čítania sa stal všadeprítomným. Ale v polovici 90. rokov bolo vytvorenie elektronickej knihy podľa Barretta Comiskeyho „snom“.



To bolo, keď Comiskey, vtedy vysokoškolák na MIT, a jeho spolužiak JD Albert boli prijatí profesorom MIT Media Lab Joseph Jacobsonom, aby vytvorili technológiu, ktorá napodobňovala stránky v knihe. Jacobson si predstavoval obrazovku, ktorá nebude vydávať svetlo a ktorú by ste mohli nakloniť, pričom stále vidíte text. Chcel tiež vytvoriť niečo, čo si vyžadovalo len málo energie – presne ako skutočnú knihu.

Bežný typ technológie obrazovky, ktorý sa v tom čase nachádzal v prenosných počítačoch, pripomína sendvič s dvoma tabuľami skla ako chlebom – jedným navrchu, jedným naspodku – a tekutými kryštálmi ako výplňou sendviča. Tím premýšľal, čo by sa stalo, keby namiesto toho naplnili sendvič mikrokapsulami - každá z nich je menšia ako šírka ľudského vlasu - obsahujúca kladne nabité biele častice a záporne nabité čierne častice suspendované v oleji.

„Skončíte so soľou a korením vo vnútri mikrokapsuly – a spôsob, ako ich oddeliť, je aplikované elektrické pole,“ ktoré privedie častice zodpovedajúceho náboja na vrch kapsuly, vďaka čomu sú viditeľné cez vrchný list (v ich koncepcii je tento vrchný list plastový, nie sklo), vysvetlil Comiskey v e-maile. Čierne častice – pozostávajúce zo sadzí – tvoria „atrament“, zatiaľ čo biele častice – pozostávajúce z oxidu titaničitého – slúžia ako „papier“. (Pozrite si animáciu tu .)

V počiatočných fázach výskumu sa však tím stretol s pochybnosťami odborníkov v oblasti materiálovej vedy a chemického inžinierstva. 'Povedali nám, že vloženie čiernych a bielych opačne nabitých častíc do jednej mikrokapsuly sa jednoducho nedá,' napísal Comiskey. Ale on a Albert vytrvali, naučili sa základy mikroenkapsulácie a vyrábali mikročastice, aby zistili, či dokážu tento koncept zrealizovať.

'Bol to skutočne skutočný experimentálny objav,' hovorí Albert. „Mali sme nápady, robili sme veľa výskumov, čítali sme veľa patentov – mnohé z nich boli patenty, ktorých platnosť už vypršala –, obnovovali sme experimenty a naozaj, naozaj sme sa predierali dopredu, aby táto vec fungovala. Zahŕňalo to množstvo prototypov a obrovské množstvo neúspešných experimentov.“

Okamih pravdy nastal v pivničnom laboratóriu bez okien 23. januára 1997 okolo 2 alebo 3 hodiny ráno „JD a ja sme vložili mikrokapsulu medzi dve medené elektródy na podložnom sklíčku, vložili ju pod mikroskop a prvýkrát sme proti konvenčnej múdrosti dokázali, že môžete pohybovať časticou vo vnútri mikrokapsuly vonkajším elektrickým poľom,“ napísal Comiskey. „Toto je niečo, o čom nám najskúsenejší chemici a materiáloví vedci na svete povedali, že je to nemožné. Keď sme si konečne uvedomili, čo sme roky kreslili na tabule a do zošitov – a o čom nám opakovane hovorili, že je to nemožné – tancovali sme.“

'Toto je niečo, o čom nám najskúsenejší svetoví chemici a materiáloví vedci povedali, že je to nemožné.'

Po ukončení štúdia Albert a Comiskey spolu s Jacobsonom a ďalšími akcionármi založili E Ink Corporation, aby pokračovali v zlepšovaní svojej technológie nad rámec proof-of-concept a pripravili ju na komerčný trh. Prvou oficiálnou elektronickou čítačkou, ktorá používala e-ink, bol japonský produkt od Sony v roku 2004, ale táto technológia konečne zaznamenala veľký komerčný úspech s debutom Kindle – asi desať rokov po tom, čo tím prvýkrát vyvinul koncept. (Táto technológia sa neskôr použije aj v iných elektronických čítačkách, vrátane skorých verzií Barnes a Noble's Nook.)

„Trvalo to dlhšie, než si ktokoľvek myslel, a viac peňazí, ako si ktokoľvek myslel, ale nakoniec, práve preto, že táto technológia je tak neuveriteľne užitočná a skutočne robí niečo, čo sa nepodobá ničomu inému na svete, nakoniec našla svoje miesto do tej miery, že je extrémne všadeprítomné,“ hovorí Albert.

„Stále sa usmievam, keď sedím vedľa niekoho v lietadle alebo vo vlaku a vidím, ako číta Kindle,“ napísal Comiskey.

Albert aj Comiskey odvtedy opustili E Ink Corporation (bola odkúpená pred niekoľkými rokmi); Albert vyučuje na University of Pennsylvania a je konzultantom v oblasti vývoja produktov a Comiskey je zakladateľom a generálnym riaditeľom spoločnosti Migo, ktorá dodáva digitálne médiá do rozvojových krajín. Jacobson je stále na MIT. Všetci traja boli uvedení do Sieň slávy národných vynálezcov tento mesiac na vytvorenie e-atramentu.