Dal Gyricon all’e-paper
Con l’invenzione dei caratteri mobili per la stampa nella seconda metà del XV secolo, la carta è diventata progressivamente lo strumento principe per diffondere e tramandare conoscenza, idee e notizie, segnando il passaggio, nel mondo occidentale, dal Medioevo all’età moderna. La carta è un materiale eccellente: è leggera, sottile, flessibile, maneggevole, ha un ottimo contrasto e un’elevata riflettività , non affatica la vista, è leggibile anche in presenza di luce intensa e da un’ampia angolazione ed è economica. Una volta stampata, la carta è uno schermo statico: ciò che vi è impresso non è modificabile (scripta manent, dicevano gli antichi romani). La staticità del contenuto la differenzia dal monitor del Pc, che non richiede che pochi millesimi di secondo per aggiornarsi. I monitor, però, a differenza della carta consumano molta energia elettrica, sono pesanti, costosi e difficili da leggere in piena luce, hanno un angolo di visione più ristretto e, poiché emettono luce, possono affaticare la vista in caso di lettura prolungata. Lo schermo ideale, perciò, dovrebbe sommare alle migliori doti della carta tradizionale la rapidità di aggiornamento e di accesso ai contenuti dei monitor elettronici. È proprio da questa visione che nascono la carta elettronica (e-paper), un display a basso consumo, non retroilluminato e ad autonomia elevata che imita per aspetto e comportamento la carta tradizionale, e l’e-book reader, un dispositivo hardware per la lettura di libri digitali basato sull’e-paper e su una memoria interna o esterna per l’archiviazione dei contenuti. Anche se l’e-paper è una tecnologia che sta conoscendo solo negli ultimi anni le luci della ribalta, il suo sviluppo non è cosa recente, ma ebbe inizio circa trentacinque anni fa in una delle fucine tecnologiche più prolifiche della storia, il Centro di ricerca Xerox di Palo Alto (Parc).
Progenitore della carta elettronica, il Gyricon fu inventato negli anni ‘70 presso il centro di ricerca Xerox di Palo Alto.
Nei primi anni ‘70, scienziati e ingegneri del Parc inseguivano il mito del paperless office lavorando allo sviluppo del personal computer Alto, primo esempio di una stazione di lavoro dotata di un’interfaccia grafica a icone e finestre e di un dispositivo di puntamento. Uno dei problemi più complessi da affrontare riguardava proprio il monitor: anche nei migliori Crt dell’epoca, il livello di contrasto e luminosità erano così bassi da costringere l’operatore a lavorare in un ambiente oscurato. Al team di progettisti, perciò, fu assegnato l’incarico di realizzare un nuovo tipo di monitor, utilizzabile in locali normalmente illuminati e leggibile in modo confortevole come la carta stampata. Nell’ambito di queste ricerche, nel 1974 si svilupparono due progetti per creare la carta elettronica riutilizzabile: il primo basato sull’elettrocapillarità , il secondo su un materiale chiamato Gyricon (“immagine rotante” in greco). Il principio di funzionamento dei display a elettrocapillarità si basava sulla variazione della tensione superficiale prodotta da un campo elettrico alla superficie di contatto fra due liquidi non miscibili, nel caso specifico acqua e olio colorato su un substrato bianco, riflettente e idrofobo. In assenza di tensione elettrica, l’olio formava una pellicola omogenea visibile all’osservatore, mentre applicando corrente il fluido si spostava, contraendosi e addensandosi ed esponendo lo strato riflettente sottostante. Attivando i pixel del display in modo indipendente, era possibile creare immagini in bianco e nero visualizzabili in presenza di luce esterna. Il secondo progetto sfruttava invece il Gyricon, un materiale plastico flessibile costituito da una sottile membrana trasparente nella cui intercapedine oleosa erano disperse milioni di microsfere bicromatiche del diametro di circa 100 micron.