کاغذ الکترونیکی، انقلابی در صنعت جهانی

سپیده فهیمی فر*: امروزه حجم زیادی از اطلاعات با وجود پیشرفت هایی در عرصه فناوری اطلاعات و ارتباطات به سرعت تولید می شوند. بنابراین سرعت دسترسی به اطلاعات افزایش یافته است و افراد بیشماری به اطلاعات یکسان دسترسی دارند. اطلاعات بر روی سایت ها، در قالب فایل های قابل دانلود، متن­نامه های ایمیلی، مقالات و نامه های اداری به وفور به واسطه ی این فناوری رد و بدل می شود. بنابراین افراد مختلف هر یک به منظور مطالعه ی این اطلاعات معمولا به چاپ آن اقدام می کنند.
حال آن که نسخه ای از آن ها ممکن است در کامپیوتر هر شخصی موجود باشد، اما اکثر افراد کامپیوتر را صرفاً محلی برای دسترسی و نیز ذخیره اطلاعات می دانند و تعامل و نیز راحتی ای را که با مطالعه آن مطالب بر روی کاغذ برای خود تصور می کنند، بر روی کامپیوترهای شخصی خود نمی­ببینند. کامپیوترهای شخصی در همه جا قابل حمل نیستند و اغلب وضوح آن ها پایین بوده و موجب خستگی فرد به هنگام مطالعه می شوند.
حال آن که اگر قرار باشد هر فردی به پرینت اطلاعات موجود بر روی کامپیوتر خود بپردازد، حجم کاغذهای مصرفی بسیار بالا می­رود. بعلاوه این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کند که در محیط های آموزشی و نیز سازمان ها و موسسه ها، اغلب اطلاعات چاپ شده یکبارمصرف اند و اکثر متن های چاپی نیازی به آرشیو نداشته و به دور انداخته می شوند. بنابراین با وجود هزینه های کلان تولید کاغذ و نیز صدمه زدن بیش از حد به محیط زیست به دلیل قطع درختان، وجود راهکارهایی به منظور کاهش تولید کاغذ یک بار مصرف و نیز افزایش استفاده بهینه از آن ضروری است.تولید کاغذ به شیوه ی سنتی غالبا موجب از دست رفتن برخی سرمایه ها نظیر سرمایه زیست محیطی، وجود هزینه های تولید چاپی، هزینه های مربوط به بازگشت کاغذ مصرفی به چرخه ی استفاده ی دوباره و نظایر آن می شود.
با توجه به بالارفتن هزینه های تولید کاغذ و نیز با توجه به گرانی کاغذ لزوم ارائه ی راه حل هایی در این حوزه به خصوص در کشور ما احساس می شود. بنابراین یکی از مهمترین راه حل هایی که با وجود هزینه های بالای اقتصادی تولید کاغذ چاپی در کشوری نظیر ایران می توان ارائه داد، تولید کاغذ الکترونیکی است. استفاده از کاغذ الکترونیکی و نیز تولید آن باید با توجه به ویژگی های کاغذ سنتی صورت گیرد، تا بتواند از اصرار کارکنان، دانشجویان و نیز کلیه افراد درگیر چاپ منابع اطلاعاتی الکترونیکی مبنی بر استفاده از کاغذ فیزیکی بکاهد. 

اگرچه نخست، تلاش هایی در زمینه تولید دستگاه های خواننده اختصاصی، نظیر سونی ریدر و کیندل  انجام گرفت و هم اکنون نیز در حال پیشرفت است، اما نیاز به تولید کاغذهای الکترونیکی مشابه کاغذهای چاپی و با اندازه کاغذهای A4 احساس شد. بنابراین هم اکنون شرکت های بزرگی در سرتاسر دنیا در حال تحقیق و نیز توسعه این نوع کاغذها می باشند. کاغذهای الکترونیکی بهتر است دربردارنده ی ویژگی کاغذهای سنتی نظیر موارد زیر باشند:

_ قابل لمس اند، با آن ها اسناد را جابه جا می کنیم، قابل تورق اند

_ به آسانی می توان بر روی آن ها یادداشت کرد

_ امکان اشتراک آن ها به معنای در اختیار قرار دادن یادداشت ها به همکارانمان وجود دارد

_ قابلیت جابه جایی و حمل را دارند

_ قابل اطمینانند، به راحتی اطلاعات آن ها مخدوش نمی شود.

بعلاوه کاغذهای الکترونیکی می توانند به لحاظ اقتصادی نسبت به کاغذ سنتی هزینه سودمندی های ذیل را داشته باشند:

-        هزینه مربوط به تولید کاغذ

-        هزینه مربوط به جوهر

-        صرفه جویی های هزینه ای در رابطه با انرژی و زمان مورد نیاز برای چاپ( اطلاعات بر روی کاغذهای الکترونیکی می تواند به صورت شبکه ای و بواسطه ی خطوط اینترنتی در ظرف زمانی کمتر منتقل شود)

-        زمان و هزینه ی مورد نیاز برای حمل نقل

-        هزینه ی جابه جایی

-        هزینه مرتبط با تخریب و از چرخه خارج کردن آن ها(ایدگار، 2009)

 تاریخچه مختصر نمایشگرهای الکترونیکی

در سال 1897 کارل فرنانند لامپ اشعه کاتودی را اختراع کرد، که بواسطه ی اختراعات دانشمندانی از سرتاسر جهان تکمیل شد. نخستین نمایشگر تلویزیونی در سال 1926 از سوی شرکت بی بی سی عرضه شد.
نخستین کریستال های مایع از سوی رینیتزر و لِهمان در پایان قرن نوزدهم ساخته شد. شرکت مِرکِر در آلمان شروع به فروش کریستال های مایع در سال 1904 کرد و بعد از آن نیز چندین هزار ترکیبات آلی به منظور ایجاد کریستال های مایع به کارگرفته شدند. آر سی اِی در سال 1968 نخستین نمایشگرهای کریستال مایع را عرضه کرد. بعد از آن شارپ شروع به استفاده از این نمایشگرها برای نخستین ماشین های حساب های جیبی الکترونیکی کرد و شرکت سیکو نیز از نمایشگرهای کریستال مایع در صفحات ساعت مچی خود استفاده کرد. چهارده سال بعد از آن در سال 1987، شارپ نخستین تلویزیون های نمایشگر کریستال مایع را در سرتاسر جهان عرضه کرد. در سال 1968 بیتزر و اسلوتو از دانشگاه ایلینویز صفحه نمایشگر پلاسما را اختراع کردند. صفحه نمایشگر پلاسما یک دهم اشعه کاتدی ضخامت و وزن آن نیز یک ششم آن بود.
نخستین تلویزیون پلاسمایی نیز در سال 1997 عرضه شد. در نهایت ژاکوبسن در مقاله خود در سمپوزیوم انجمن نمایشگر اطلاعاتی به معرفی جوهر الکترونیکی پرداخت و شرکت ئی اینک را تاسیس کرد. در سال 1998 در سمپوزیوم مذکور، شرایدن به معرفی کاغذ پلن به عنوان کاغذی که نور را به آسانی در تمامی قسمت ها منتشر کرده و دارای کنتراست بالا و وضوح تصویر بالاست  که می تواند از زوایای مختلف دیده شود، معرفی می کند.(تاکاشی، 2010 )

نمایشگر کاغذ الکترنیکی و کاغذ الکترونیکی چیست؟

نمایشگر کاغذ الکترونیکی یک صفحه نمایشگر تخت است که ساختار اصلی آن از سه عنصر صفحه جلو، لایه نمایشگر و صفحه پشت تشکیل شده است. در اکثر موارد نمایشگر جلو و لایه نمایشگر با هم در یک معماری ادغام شده اند.

بنابراین کاغذ الکترونیکی در حقیقت نمایشگری با جوهر الکترونیکی است که در پوششی قرار گرفته اند، که می تواند قابل خم شدن بوده و یا سفت و سخت و ثابت باشد. ترمینال کاغذ الکترونیکی از نوعی کامپیوتر، حافظه، باتری ها و یک یا چندین دریافت کننده به منظور روزآمدی محتوای کاغذ تشکیل شده است.(اپلگرن، مولر و نوردکویست،2004  )

سولوشن های کاغذ الکترونیکی

چندین سولوشن برای کاغذ الکترونیکی در بازار وجود دارد اما برخی از آن ها بر مبنای سولوشن های مشابهی پایه ریزی شده اند. همه ی سولوشن ها از دریچه های سوراخ سوراخی از سلول های کوچک، که پیکسل ها را بر روی نمایشگر به وجود می آورند، تشکیل شده است. سه نوع سولوشن اصلی وجود دارد.

نخستین سولوشن، نمایشگر الکترونیکی پلاستیکی قابل انعطافی است که مشابه با فرآیند فناوری چاپ جوهر سنتی بر روی کاغذ ساخته می شود. لوسنتز بل لَبز و ئی اینک دو شرکتی هستند که ادعا می کنند که کاغذ الکترونیکی آن ها ویژگی های انعطاف پذیری و قابلیت جابه جایی را با استفاده از سولوشن به همراه دارد.

سولوشن دانه های دو رنگی که از طرف شرکت آمریکایی گریکٌن اختراع شد، کاغذ هوشمند نامیده شد. این سولوشن از دو ورقه پلاستیکی نازک تشکیل شده که دانه های دو رنگی کوچک در بین آن ها ادغام شده است.
براساس بیان این شرکت، یک طرف هر دانه با بار منفی باردار می شود و طرف دیگر آن با بار مثبت باردار می شود. قطب مثبت رنگ متفاوتی نسبت به قطب منفی دارد و تحت تاثیر ولتاژ به سطح می آید و براساس بار حوزه ی الکترونیکی می چرخند و باعث دیدن تصویر در چشم بیننده می شوند. زمانیکه بار مثبت اعمال شود، دانه برای نمایش نیمه ی سیاهش می چرخد و زمانیکه بار منفی به کار برده شود، طرف سفید نشان داده می شود.

سولوشن آب و چربی، از فناوری الکترو- وتینگ استفاده می کند، فناوری ای  که از آب و چربی در سلول های کوچک به منظور شکل گیری سطح استفاده می کند. زمانی که بار الکتریکی اعمال شود، چربی به واسطه ی آب و با فشار آن دور می شود و رنگ پیش زمینه نمایش داده می شود. زمانیکه هیچ باری در مقابل عایق آبگریز اعمال نشود، چربی سطح را می پوشاند، هیچ چیزی از لایه سفید نمایش داده نمی شود. کمترین انرژی در این سیستم  زمانی که آب در تماس با عایق باشد، مورد نیاز است. زمانیکه باری داده می شود، سطح به طور موقت مرطوب شده و آب، چربی را به سمت دیگر هل می دهد(اپلگرن، مولر و نوردکویست ،  2004).
آی بی ام و  شرکت سوئدی آکرو نیز سولوشن هایی را به منظور توسعه کاغذ الکترونیکی رنگی قابل خم شدن به کار گرفته اند.(اپلگرن، مولر و نوردکویست،  2004)

*دانشجوی دکتری علم اطلاعات و دانش شناسی دانشگاه تهران

منابع و ماخذ:

_ Edgar, David (2009). Electronic Paper Technology. STM Conference. London. http://www.stmassoc.org/2009_12_04_Innovations_Edgar_Electronic_Paper_Technology.pdf

_ Tatsumi Takahashi(2010). A Review of Electronic Paper Display Technologies

http://home.jeita.or.jp/device/lirec/symposium/fpd_2010/doc/3a_takahashi.pdf

Appelgren, Ester, Kristina Sabelström Möller and, Stig Nordqvist(2004). E-Paper Production Workflow: Adapting Production Workflow Processes for Digital Newsprint. Proceedings of the Technical Association of the Graphic Arts,
TAGA.p. 181-208. http://www.hitech-projects.com/
3131/