Elektronisch papier verandert de pagina

Met PowerPoint-presentaties, Palm Pilot-stralende leidinggevenden en mobiele telefoons die trillen in het publiek, leek de e-Book World van afgelopen november typerend voor de honderden business-tech bijeenkomsten die elk jaar worden gehouden. Maar dat was het niet. Het was zelfs de eerste conferentie die uitsluitend gewijd was aan de aanstaande transformatie van de boekenwereld door digitale technologie. Honderden mensen van over de hele wereld betaalden maar liefst $ 995 om enkele van de meest invloedrijke redacteuren en uitgevers in de Verenigde Staten radicale veranderingen te horen voorspellen in het schrijven, verspreiden en lezen van gedrukt materiaal.

Tijdens de tweedaagse conferentie hoorden de aanwezige agenten, auteurs, technologen en uitgevers herhaaldelijk dat de dag van de gewone boeken, tijdschriften en kranten bijna voorbij was. De belangrijkste oorzaak van deze ondergang, zo werd aan de aanwezigen verteld, zal het nieuw ontwikkelde e-book zijn. Zo krachtig zal de aanstormende golf van e-books zijn, zo voorspelde Dick Brass, Microsoft Vice President of Technology Development, dat de laatste papieren editie van The New York Times verschijnt in 2018.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 2001

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

De nieuwe e-books waren te zien in de expositieruimte. Het waren voor het grootste deel computers zonder toetsenbord, elk ongeveer zo groot als een paperback. Bezoekers tikten voorzichtig op het scherm of drukten op een knop om de pagina's op deze grijze vakken om te slaan; bij sommige modellen konden lezers favoriete passages markeren. Laat je niet misleiden door hun niet innemende verschijning, waarschuwde conferentieorganisator en auteur Michael Wolff in zijn keynote speech. Het e-book, zo verklaarde hij, is de belangrijkste ontwikkeling in de boekenwereld sinds de komst van de paperback.

Kan zijn. Digitale technologie en boeken, tijdschriften en kranten gaan zeker botsen, precies zoals Wolff zei. En, zoals hij ook zei, de resultaten zullen een enorme sociale en culturele impact hebben. Maar de belangrijkste uitvinding zal niet het elektronische boek zijn - althans niet de grijze dozen die worden tentoongesteld in e-Book World. In plaats daarvan zal het een ontwikkeling zijn die geen enkele spreker op de conferentie aan de orde stelde - een product dat geen van de bedrijven in de tentoonstelling liet zien. Hoewel de huidige generatie elektronische boeken tot de collectieve verbeelding van de uitgeverswereld is overgegaan, is elektronisch papier de technologie die het lezen en schrijven het meest waarschijnlijk zal transformeren.

Een handvol toonaangevende technologiebedrijven wedijveren om het eerste praktische elektronische papier te maken - een digitaal display dat dun en flexibel genoeg is om in een buis te rollen of op te vouwen als een kaart, maar toch goedkoop genoeg om in riemen te worden verkocht of bedraad met een paar honderd andere schermen in de rug van een notebook. De recente vooruitgang is zo snel gegaan dat sommige onderzoekers geloven dat dit nieuwe soort display binnen een paar jaar in veel situaties papier zou kunnen vervangen, wat zou leiden tot de creatie van boeken, tijdschriften en kranten gemaakt van vellen bedrade plastic.

We hebben het over iets dat de eerste echte verandering in de technologie van het boek in 500 jaar zou zijn, zegt Paul Drzaic, technologiedirecteur bij E Ink, een startup in Cambridge, MA die eind vorig jaar een eerste prototype van e-paper onthulde jaar. Je moet je bewust zijn van de implicaties. We vergelijken onszelf op geen enkele manier met Gutenberg, maar het is ongelooflijk om te denken dat we in een tijd zouden kunnen zijn die in één adem genoemd zou worden.

Historici hebben lang beweerd dat de technologie die nodig was om een ​​drukpers met beweegbare letters te maken al meer dan een eeuw in Europa aanwezig was vóór 1440, toen Johann Gutenberg en verschillende andere ambachtslieden in de Duitse stad Mainz de eerste zetkamers oprichtten. Maar het belangrijkste ontbrak, schreven historici Lucien Febvre en Henri-Jean Martin in De komst van het boek , een klassiek relaas uit 1958. Het zou onmogelijk zijn geweest om de boekdrukkunst uit te vinden zonder de impuls die werd gegeven door papier, dat [pas] tegen het einde van de 14e eeuw algemeen in gebruik kwam.

Vóór papier - een Chinese uitvinding, door de Arabieren naar Europa gestuurd - schreven Europeanen manuscripten op perkament en perkament, die waren gemaakt van respectievelijk lamsvacht en schapenvacht. (De termen zijn onnauwkeurig; soms leverden geiten of kalveren de grondstof.) Hoewel dierenhuiden tot vellen van verbazingwekkende dunheid geschoren konden worden, waren ze duur, namen ze de inkt niet goed op en waren ze over het algemeen te broos om door een pers te gaan. Zelfs als er op huiden gedrukt zou kunnen worden, zouden grote oplagen massale slachtingen noodzakelijk maken: de historicus Aloys Ruppel berekende ooit dat het uitroeien van honderd exemplaren van de Gutenbergbijbel op perkament 15.000 lammeren zou hebben verbruikt. Pas toen papier op het vasteland wijdverbreid werd, werden gedrukte boeken technisch en economisch haalbaar.

De geschiedenis van elektronisch papier is korter en minder kleurrijk, maar zoals een historicus zou zeggen, is het niet vrij van incidenten. Misschien was de eerste onderzoeker die elektronisch papier serieus nam Nick Sheridon, een fysicus bij het Palo Alto Research Center (PARC) van Xerox, de geboorteplaats van de computerinterface met muis en venster. In 1975, toen Sheridon zich bij PARC aansloot, merkte hij een paradox op. Zijn collega's bij PARC stelden zich opgewonden een toekomstige wereld voor waarin gedrukte boeken en tijdschriften zouden worden verdrongen door computerschermen. Maar de monitoren die daadwerkelijk in PARC werden gebruikt - omvangrijke apparaten met groen-witte schermen - hadden zo'n slecht contrast dat onderzoekers vaak hun jaloezieën moesten sluiten om te zien wat ze aan het doen waren. Een Newsweek of Time die werd vervangen door een platte versie van een van die computermonitoren zou bijna onleesbaar zijn geweest, zegt Sheridon. Ik dacht, denk ik, dat in plaats van papier te vervangen door de monitor, het misschien slimmer zou zijn om de monitor te vervangen door papier.

Al snel bedacht hij een mogelijk middel, dat hij Gyricon noemde, van het Grieks voor roterend beeld. In zijn huidige vorm is Gyricon een transparant siliconenrubbervel waarin duizenden kleine plastic bolletjes zijn ingebed, elk kleiner in diameter dan een mensenhaar. Elke bol heeft een zwarte helft, die een zeer kleine statische elektrische lading draagt, en een witte helft, die elektrisch neutraal is. Als een elektrisch veld in de buurt van de bollen komt, trekt het hun zwarte helften aan of stoot het af, waardoor de bollen gaan draaien. Als de witte helften uiteindelijk naar de bovenzijde van het rubberen vel kantelen, ziet de kijker witte stippen; als de zwarte helften naar de kijker zijn gericht, zijn de stippen zwart. Als u een Gyricon-vel plaatst tussen dezelfde typen circuits die de pixels op een laptopscherm aansturen, worden de bollen op vrijwel dezelfde manier gerangschikt, waardoor een zwart-witbeeld ontstaat.

Al snel had Sheridon een grof werkmodel. Het lijkt op een landelijke neef van de Etch A Sketch en zou een X voor Xerox kunnen produceren. Hij dacht dat het rond 1985 klaar zou zijn voor de markt, als hij maar een paar praktische problemen kon likken. De belangrijkste daarvan was een fabricagevraagstuk: hoewel Sheridon een manier had bedacht om de balletjes te vervaardigen, leverde het geen uniforme bollen op; hij merkte dat hij door de kleine bollen snuffelde, op zoek naar goede.

Een ander, meer ontmoedigend, probleem lag in het verschiet. Het rubberen vel moest worden bestuurd, of geadresseerd, door de elektroden op een printplaat, en alle bekende platte printplaten waren stijf en onbuigzaam - totaal anders dan papier. Erger nog, ze waren duur. Inderdaad, dergelijke schakelingen waren (en zijn) de reden waarom laptops meer kosten dan gewone computers. Als gevolg hiervan leek het Gyricon-prototype meer op een stijf, duur elektronisch klembord dan op een buigbaar, goedkoop vel papier. Niet in staat om veel waarde te zien in onderzoek dat een dure zwart-wit-only vervanging voor laptopschermen leek te produceren, trok Xerox Sheridon in 1977 weg van e-paper.

Jaren later, in het midden van de jaren negentig, trad een jonge natuurkundige genaamd Joseph Jacobson toe tot het Media Lab aan het MIT ( zien Druk uw volgende pc af , TR november/december 2000 ). Ook hij had aan elektronisch papier gedacht. Met twee studenten begon hij het werk van Sheridon te dupliceren. Maar ook de MIT-groep kon de zwart-witte ballen er niet goed uit laten komen. In plaats daarvan bedachten ze een variant van het idee. Net als Sheridon gebruikt de MIT-groep een dun vel rubberachtig plastic dat vol zit met kleine bolletjes. Maar deze bollen zijn niet vast; het zijn holle capsules gevuld met gekleurde olie en kleine, elektrisch geladen stukjes titaandioxideverf. Wanneer een stroom in de buurt van het vel loopt, duwt of trekt het de chips omhoog of omlaag, waardoor de bovenkant van de capsules wordt gekleurd, die dus werken als pixels op een monitor. In 1997 richtten Jacobson en zijn twee studenten E Ink op, dat meer dan $ 50 miljoen aan durfkapitaal heeft aangetrokken.

Ondertussen had Xerox zich weer geïnteresseerd in zijn eigen technologie; Sheridon werd halverwege de jaren negentig weer op het e-paperspoor gezet. Hij verfijnde het productieproces en Xerox sloot een deal met 3M om Gyricon-vellen in grote hoeveelheden te produceren. In 1999 was IBM ook in de strijd, en het gerucht ging dat Philips op de e-papermarkt rondsnuffelde. Ondanks de oprichting meer dan 20 jaar nadat Sheridon bij Xerox begon te werken, won E Ink de eerste etappe van de race naar de markt. Het oorspronkelijke product, dat in mei 1999 werd geïntroduceerd, was een uithangbord in de winkel voor J.C. Penney dat berichten aan het winkelend publiek kon veranderen. Maar dit e-plakkaat miste een essentiële eigenschap van papier: het kon niet buigen, omdat de capsules moesten worden geadresseerd door een stijve printplaat. De starheid ervan werd echter vanuit een heel andere richting aangepakt.

In zekere zin was Sheridon te vroeg. Rond de tijd dat hij de Gyricon-ballen ontwikkelde - de inkt, om zo te zeggen, voor elektronisch papier - ontdekten andere onderzoekers de principes die uiteindelijk de elektronica mogelijk zouden maken die cruciaal is voor het maken van het papier zelf. Maar hun werk kwam goed tot bloei nadat Xerox de Gyricon aanvankelijk had verlaten. En het kwam als een bijproduct van een explosie van nieuw onderzoek naar een schijnbaar niet-gerelateerd onderwerp: elektrisch geleidend plastic.

Lang bekend als een isolator, is plastic pas sinds kort bekend als elektrische geleider. Inderdaad, de drie mannen die het meest verantwoordelijk zijn voor de ontdekking van de geleidende eigenschappen van plastic hebben afgelopen december de Nobelprijs voor scheikunde gewonnen. Het veld dat ze creëerden staat algemeen bekend als organische elektronica, omdat de kunststoffen die elektriciteit geleiden, gebaseerd zijn op het soort koolstofbevattende moleculen die het leven kenmerken, zelfs als deze specifieke stoffen niet in levende wezens worden aangetroffen. Plastic zal elektriciteit waarschijnlijk altijd langzamer en inefficiënter geleiden dan anorganische materialen zoals silicium en koper, zeggen onderzoekers. Maar plastic is snel genoeg voor veel elektronicatoepassingen en lichter, goedkoper en flexibeler dan silicium en koper ooit zullen zijn.

Over de hele wereld leren scheikundigen en natuurkundigen in de academische wereld en de industrie hoe ze organische circuits kunnen maken in continue processen, door circuits te printen of te spuiten of te stempelen op rollen plastic in een proces dat analoog is aan het printen van een krant. Ondanks die analogie is het geweldige idee van e-paper nooit bij de ontdekkers van organische elektronica opgekomen, zegt Alan Heeger van de University of California, Santa Barbara, een van de Nobelprijswinnaars van vorig jaar. Maar de connectie was duidelijk voor onderzoekers die betrokken zijn bij elektronische inkten, zoals Sheridon en Drzaic van E Ink.

In 1999 kwamen E Ink en Lucent Technologies overeen om een ​​jaar lang te proberen te ontdekken of ze daadwerkelijk het eerste werkbare model van echt elektronisch papier konden maken. Lucent gebruikte zijn expertise in organische halfgeleiders om de adresseringsschakelingen op een vel transparant Mylar te stempelen. Bij dit innovatieve proces wordt een dun laagje goud op de Mylar gespoten; de stempel, die dunne ribbels heeft die zijn bedekt met een speciale vloeistofresist (een chemisch beschermend materiaal), drukt donkere lijnen over het goud af; een oplosmiddel spoelt vervolgens het goud weg, behalve de lijnen die door de resist worden afgeschermd. Toen E Ink er een laag elektronische inkt op aanbracht, schakelde het vel, volgens de elektronische instructies, heen en weer tussen een dambordpatroon en de bedrijfssymbolen voor E Ink en Lucent. Een wereldprimeur voor dat soort displays, zei Pierre Wiltzius, hoofd onderzoek naar gecondenseerde materie bij Bell Labs, de onderzoeksafdeling van Lucent, toen hij het resultaat afgelopen november bekendmaakte.

In december zette het financieel in moeilijkheden verkerende Xerox Gyricon af als een onafhankelijke dochteronderneming. E-paper is nog iets waar we over nadenken, zegt een woordvoerder. Maar op dit moment willen we kijken naar genetwerkte in-store signage. Wist je dat dit een markt van $ 14 miljard is?

Niettemin, zegt Wiltzius, spreekt elektronisch papier tot de verbeelding. Over drie tot vijf jaar, denkt hij, heeft het E Ink/Lucent-team misschien e-paper met een resolutie van ongeveer 100 dots per inch. Dat is iets beter dan een [Palm] Pilot, zegt hij. We hebben de kijkhoek al verlaagd - je kunt over een veel groter aantal hoeken lezen. En dan is er nog de kwestie van kleur, waarvan ik denk dat het kan. Hij vinkt uitdagingen aan: duurzaamheid, betrouwbaarheid, drukregistratie. Er is nog wat werk aan de winkel voordat dit papier klaar is om de wereld te veranderen, zegt hij.

Het boek van de toekomst, zeggen e-paperonderzoekers graag, zal er net zo uitzien als een gewoon boek. Het zal een harde kaft en een rug hebben en enkele honderden dunne, witte, flexibele pagina's. Maar de ruggengraat zal worden gevuld met elektronische schakelingen en een draadloze datapoort en misschien een stylus; de pagina's zullen elektronische displays zijn. Lezers zullen de omslag openen en - hier wordt het visioen een beetje fantasierijk - worden geconfronteerd met een lijst van de werken in het boek, gerangschikt op titel, auteur of onderwerp. Omdat dit over tien jaar of meer is, zullen de apparaten voor gegevensopslag nog verder zijn gekrompen, en dus ingebed in de ruggengraat van dit ene volume kunnen honderd romans, zelfs duizend, allemaal worden gedownload via de datapoort. De lezer kan op de naam Charles Darwin tikken en een lijst met werken aangeboden krijgen, variërend van The Voyage of the Beagle tot The Origin of Species.

Nadat de lezer met de stylus de Origin heeft gekozen, zwemt de tekst geruisloos de lege pagina's van het boek in. Tik met de stylus op een voetnoot en de juiste tekst verschijnt in een venster onder aan de pagina. Bevat dat boek een verwijzing naar een ander werk van Darwin? Krabbel een verzoek op de binnenkant van de omslag en spring op het net om een ​​exemplaar te pakken. Wetenschappelijke teksten kunnen voortdurend worden gewijzigd om gelijke tred te houden met het onderzoek.

Een deel hiervan zal natuurlijk mogelijk zijn met conventionele e-books. Maar elektronisch papier, dat reflecterend is, is inherent beter leesbaar dan computerschermen met achtergrondverlichting: zelfs de ruwe prototypes die tot nu toe zijn gemaakt, zijn leesbaar onder een grotere hoek en in helderder zonlicht dan de meeste computerschermen. Niet alleen dat, conventionele e-books offeren veel van de beste ontwerpkenmerken van boeken op: de mogelijkheid om tussen pagina's heen en weer te bladeren, het vermogen om over een tekst te onderhandelen door de fysieke plaatsing van favoriete passages te onthouden, en de kans om passages te onderstrepen en pagina's markeren. Bovendien kan elektronisch papier zo goedkoop zijn dat een paar honderd vellen in een boek minder kosten dan de meeste laptopschermen. Net als de drukpers vóór Gutenberg, heeft het e-book papier nodig om belangrijk te worden in het leven van de meeste mensen.

Ook kranten mogen qua uiterlijk weinig veranderd zijn, maar qua functie sterk veranderd door de komst van elektronisch papier. Robert Steinbugler, een IBM-ontwerper, won in 1999 een Industrial Design Excellence Award van de Industrial Designers Society of America voor een mock-up van de krant van morgen. Het zag eruit als een dunne versie van The New York Times, behalve dat de losse pagina's waren gebonden aan een aluminium rug die op een hard blok was gemonteerd, iets groter dan de e-pagina's, die opdrachtknoppen bevatten. In het ontwerp van Steinbugler bevatten de rug en het kussen een batterij, een datapoort en genoeg geheugen om honderden kranten op te slaan. Toekomstige lezers zouden door de bladen kunnen bladeren, die de toevallig door elkaar gegooide artikelen van echte kranten bevatten, maar tussen secties kunnen wisselen door op knoppen te klikken; met een prik van de duim zou het nieuws van de pagina verdwijnen en worden vervangen door de sport. De inspanning was niet alleen conceptueel; IBM is bezig met het opzetten van zijn eigen e-paper drive, met behulp van een andere variant van organische schakelingen. E-paper is de sleutel, zegt Steinbugler. Ik zeg altijd dat Mozes de laatste persoon was die graag op een stijve tablet las.

Mozes zou een geschikte referentie kunnen zijn, suggereert Steinbugler, omdat de culturele gevolgen van e-paper in verhouding bijbels kunnen zijn. Als elk blanco boek een potentiële bibliotheek is, blijft er dan behoefte aan bibliotheken bestaan? Wat betekent het voor onze beleving van een roman als elke andere roman die we ooit hebben gelezen vanuit de pagina's kan worden opgeroepen? Als teksten direct beschikbaar zijn op het internet, kunnen auteurs en uitgevers dan nog hun brood verdienen?

zich verstoppen