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  • 未来荧屏的新宠,变色材料 P-Ink - [科技动态]

    2009-01-01

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    http://pchu.blogbus.com/logs/33276113.html

     译自futura-sciences上年12月31日的旧闻,原文链接见后

    P-Ink, un matériau caméléon pour de futurs écrans

     未来荧屏的新宠,变色材料 P-Ink
     
    Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences
     Jean-Luc Goudet报道
     Avec une simple variation de tension électrique, ce nouveau matériau, réalisé à partir de l'opale, passe par toutes les teintes de l'arc-en-ciel. A peine mis au point, il passe au stade commercial sous le nom de P-Ink et serait utilisable pour des écrans plats ou du papier électronique.  只需要一点电压变化,这种来源于乳白石的新材料可以变得五彩斑斓。这项研究刚出成果,就开始了商业化的道路,以P-Ink为名开始大步迈向未来的平面屏幕或电子纸的市场。
     Encore un nouveau procédé d'affichage ! Les chercheurs impliqués dans ce domaine aux débouchés immédiats font décidément preuve de beaucoup d'imagination. La dernière innovation en date vient d'une équipe réunissant un laboratoire canadien de l'université de Toronto, un groupe britannique de l'université de Bristol et une société privée canadienne, Opalux, créée par des chercheurs de l'université de Toronto. 崭新的工作原理!在这个钱途光明的领域做研究的科学家着实展示出了他们丰富的想象力。最近一次创新来自于一组联合团队,成员有加拿大多伦多大学的一个实验室、英国布里斯托大学的一个研究小组,和由多伦多大学一些人创立的私人公司Opalux。
     Baptisé P-Ink, ce matériau est naturellement bleu et vire au rouge, et même à l'infrarouge, en passant par toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, par la seule action d'une tension électrique entre 0 et 2 volts. Sa description vient d'être publiée dans la revue en ligne Nature News et la société Opalux l'expose sur son site.  名为P-Ink的这种材料平时是蓝色的,在不同的条件下可以遍历整个彩虹光谱,变成红色甚至到达红外波段,只需介乎0到2V的电压。在线刊物Nature News和Opalux公司的网站都对其进行了描述。
     Le principe retenu est original. La fabrication de ce matériau part d'un substrat fait de minuscules billes de silice d'environ 200 nanomètres de diamètre. C'est la structure de l'opale, dont, justement, la couleur est assez variable. Il est déposé sur une surface en verre, puis est recouvert d'un polymère inorganique contenant des atomes de fer. Ce liquide se répand entre les sphères, occupant tout l'espace qu'elles laissent libre entre elles. 这其中的工作原理是完全崭新的。首先我们把很多直径200纳米左右的硅材料小球叠起来,这其实就是乳白石的微观结构。乳白石多变的颜色应该给予了研究人员 这些灵感。我们把这材料放在(沉淀在?)一层玻璃上,然后用一种含铁原子的无机聚合物包裹住它。液态的无机聚合物渗入到小球之间的空隙里,把空间填满。
    Trois étapes de la fabrication. A gauche, l'opale, le matériau initial, fait de sphères de silice. Au centre, un polymère a envahi les interstices. A droite, les sphères de silice ont été dissoutes à l'acide, laissant des cavités que l'on emplira ensuite d'électrolyte liquide. (Cliquer sur l'image pour l'agrandir.) © Geoffrey Ozin et Andre Arsenault
    图片“制造这种材料的三个步骤”请点击此链接
    左图:原材料乳白石的微观结构是硅材料小球。中间:聚合物填满了其中的空隙。右图:硅球被酸溶解,形成的空洞将被注入电解质溶液。
    图片版权:Geoffrey Ozin 和 Andre Arsenault

     Une attaque acide dissout ensuite ces sphères de silice. Il ne reste plus que le polymère, formant un gel spongieux. On verse sur lui un électrolyte liquide, qui emplit les nombreuses cavités sphériques. Une seconde surface de verre vient protéger ce délicat matériau. Les deux faces, rendues conductrices, deviennent des électrodes. 随后我们用酸把硅球溶解掉,那么只剩下多孔、胶状的聚合物。这时我们往里加入电解质溶液,把球状空穴填满。然后再有第二层玻璃从上把做好的材料盖住、保护好。上下两个表面必须有电导性,这样就形成两个控制电极了。
     Un écran économe  省电的屏幕
     Lorsqu'une tension électrique est appliquée, des échanges d'électrons se produisent entre l'électrolyte et le polymère. Tous deux ont des indices de réfraction différents et ce mouvement électronique modifie les propriétés optiques de l'interface, ce qui induit une variation de couleur. Il suffit de maîtriser le phénomène... 当材料两电极接上电时,电解质和聚合物之间有电子移动。这两个材料的折射率不同,电子的移动改变了这两种材料接触面的光学性质,最后导致整体颜色的改变。剩下的就是如何驾驭这一现象的问题了……
     La couleur n'est donc pas produite par émission de lumière. C'est le matériau lui-même qui se modifie. Le contraste est élevé et l'affichage ne nécessite pas de rétro-éclairage. La lumière ambiante suffit. De plus, la modification de teinte réclame de l'énergie mais la couleur obtenue persiste « avec une consommation électrique faible » explique succinctement le site d'Opalux. Un tel écran consommerait donc surtout de l'énergie au moment des changements d'affichage mais très peu pour maintenir une image fixe (un texte par exemple).  它所呈现出来的颜色并不是来源于它自己发光,而是材料自身变了颜色。它颜色的变化有足够的对比度,因而也不需要背光,自然光下就可以得到想要的效果。此 外,仅仅是改变颜色的过程消耗能量,把它维持在某种颜色的状态只消耗非常少的电能。这样生产出来的屏幕主要在改变显示的时候消耗能量,而显示固定图像或文 字时相当节能。
    Le prototype en action. (Cliquer sur l'image pour l'agrandir.) © Geoffrey Ozin et Andre Arsenault
    巨强的图片“产品原型颜色变化测试”请点击此链接
    图片版权:Geoffrey Ozin 和 Andre Arsenault

     Bref, ce P-Ink est présenté comme idéal pour réaliser ce que l'on nomme papier électronique ou encre électronique, c'est-à-dire un afficheur à fort contraste et à consommation extrêmement faible. Pour l'instant, les modèles de livres électroniques sont monochromes. L'encre électronique en couleur fait de l'objet de nombreuses recherches mais le procédé idéal n'a manifestement pas encore été trouvé.  简而言之,P-Ink是实现电子纸张或者电子墨水的理想材料。从技术上讲,后者其实就是高对比度、低能耗的显示器。现在的电子书都是单色的,有许许多多的科学家已经在寻找彩色电子墨水,但可以说一直没找到理想的实现途径。
     Avec un matériau du même type, Opalux présente une autre application, tout à fait originale. Elast-Ink, c'est le nom de ce produit, change de couleur... quand on appuie dessus. Pour développer cette idée, la société cherche une entreprise industrielle « pour confirmer les possibilités d'applications et la valeur de cette technologie ». A bon entendeur...  Opalux公司还把同一类的材料应用在另一个方面:名为Elast-Ink的产品在你按下去的时候改变颜色。为了进一步评价这个idea,公司还关于产品应用的可能性和技术价值问题咨询了一间工厂。让我们拭目以待……

      原文链接


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