Giấy điện tử đa sắc – Tương lai thiết bị công nghệ thông minh
Một tương lai thiết bị công nghệ thông minh tiết kiệm năng lượng hứa hẹn mở ra nhờ vào nghiên cứu thành công giấy điện tử đa sắc của Thụy Điển. Phát minh này dự kiến được dùng trong điện thoại, máy tính bảng. Nghiên cứu này vừa mới được đăng tải trên tạp chí Nano Letters được phát minh bởi Đại học Công nghệ Chalmers. Loại giấy điện tử đơn sắc này sẽ mang đến nhiều tiềm năng trong việc ứng dụng công nghệ sản xuất các thiết bị thông minh. Loại giấy điện tử đơn sắc này đã được sử dụng trong những màn hình kỹ thuật số truyền thống và trong Kindles. Lúc đó hình ảnh hoặc văn bản hiển thị trên chúng sẽ được chiếu sáng bằng ánh đèn nền. Do vậy chúng tiêu tốn khá nhiều nguồn năng lượng.
Công nghệ đòi hỏi sáng tạo
Công nghệ giấy điện tử hiện nay đã trở nên quen thuộc với người dùng. Nhờ vào các máy đọc sách điện tử như Amazon Kindle các màn hình hiển thị thông tin công cộng, các thẻ hành lý…. “Giấy điện tử” là công nghệ hiển thị. Cho phép tạo các màn hình dẻo hay cuộn lại được khác với các màn hình máy tính hiện nay. Và có thể đọc được ở cả dưới ánh sáng mặt trời.
Giấy điện tử được phát minh từ những năm 1970. Tác giả là ông Nick Sheridon thuộc trung Tâm nghiên cứu Palo Alto của Xerox. Ông hiện là giám đốc nghiên cứu của Xerox tại công ty con Gyricon. Chế tạo bảng hiệu bằng giấy điện tử. Theo ông Jim Welch, người phát ngôn của Gyricon, màn hình màu xanh trước đây đã được quan tâm. Và tìm cách chế tạo những màn hình làm dễ chịu hơn cho mắt.
Màn hình kỹ thuật số mỏng như tờ giấy
Giống với những màn hình LCD trên thị trường, người tiêu dùng trước hết sẽ thấy công nghệ giấy điện tử ứng dụng vào thực tế. Tuy nhiên, phải mất nhiều năm nữa, mới có thể xuất hiện phổ biến các tờ báo giấy điện tử. Có thể tự động cập nhật nội dung qua công nghệ không dây.
Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Chalmers đã nghiên cứu thành công loại giấy điện tử đa sắc. Sử dụng trong máy tính bảng, điện thoại. Công nghệ mới sẽ biến các màn hình kỹ thuật số hiện nay trở nên mỏng như tờ giấy. Và dù để ở ngoài nắng vẫn có chất lượng hình ảnh hiển thị đầy đủ màu sắc giống như ở trong bóng mát. Điều đó cũng đồng nghĩa chúng ta dễ dàng đọc màn hình thiết bị ở bất cứ điều kiện ánh sáng nào mà không lo bị chói lóa.
Sử dụng một phần nhỏ năng lượng
Đối với loại giấy điện tử mới chỉ sử dụng một phần nhỏ năng lượng so với máy tính bảng và điện thoại thông minh. Vì chúng không cần đèn nền để chiếu sáng. Bởi vì chúng có màn hình phản chiếu với các polyme dẫn điện phản xạ và hấp thụ ánh sáng xung quanh. Như cơ chế mắt chúng ta xử lý thông tin trên giấy thông thường. Điều này cho phép các màn hình sử dụng năng lượng tối thiểu, dễ nhìn hơn. Và có thể gia công thành các dạng mỏng, linh hoạt hơn.
Loại giấy điện tử đủ màu sắc
Công nghệ giấy điện tử đa sắc được nhóm nghiên cứu giới thiệu lần đầu vào năm 2016. Với mô tả gồm các đặc điểm bao gồm: là một loại giấy điện tử đủ màu sắc, linh hoạt. Mức tiêu thụ năng lượng giảm hơn 10 lần so với Kindle. Nó gồm các thành phần dẫn điện được đặt trên đỉnh của một bề mặt có pixel. Và sử dụng kết hợp các pixel màu đỏ, xanh lá cây cũng như xanh lam để tạo ra các màu khác nhau. Nhưng chất lượng màu sắc kém hơn rất nhiều so với công nghệ hiện nay.
Công nghệ mới thực chất là thiết kế đảo ngược của chính các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Chalmers. Cụ thể, họ đã sử dụng một vật liệu xốp mới làm bằng trioxit, vàng và bạch kim làm thành phần dẫn điện. Được đặt bên dưới bề mặt pixel thay vì trên bề mặt của nó như trước đây.
Kết quả rõ ràng hơn
Thiết kế này giúp người dùng nhìn trực tiếp vào các pixel. Và kết quả rõ ràng hơn nhiều về màu sắc trên màn hình. Vì vậy, nhóm nghiên khẳng định màn hình mới vượt trội hơn các thiết bị đọc sách điện tử mới nhất trên thị trường cả về màu sắc lẫn độ sáng.
“Mục tiêu chính của chúng tôi khi phát triển giấy điện tử. Hay còn gọi “màn hình phản chiếu” này. Nhằm tìm ra các giải pháp bền vững, tiết kiệm năng lượng.” – giáo sư Andreas Dahlin, trưởng nhóm nghiên cứu nhấn mạnh. “Công nghệ mới này mức tiêu thụ năng lượng gần như bằng 0. Vì chúng ta chỉ đơn giản là sử dụng ánh sáng của môi trường xung quanh”.
Marika Gugole, Nghiên cứu sinh tại Đại học Công nghệ Chalmers, cho biết thêm, để màn hình phản chiếu có thể cạnh tranh với màn hình kỹ thuật số vốn tiêu hao nhiều năng lượng như hiện nay; thì hình ảnh và màu sắc phải được tái tạo với chất lượng cao như nhau. “Nghiên cứu của chúng tôi hiện cho thấy cách công nghệ có thể được tối ưu hóa. Khiến nó trở nên hấp dẫn để sử dụng cho mục đích thương mại.” – Marika Gugole nói.
Băn khoăn lớn nhất của nhóm nghiên cứu hiện nay là công nghệ phải sử dụng các kim loại hiếm. Ví dụ như vàng và bạch kim, dù rất ít. “Chúng tôi sẽ tinh chỉnh thiết kế để không còn phụ thuộc vào kim loại hiếm.” – giáo sư Andreas Dahlin chia sẻ. Nghiên cứu đã công bố trên tạp chí Nano Letters.
