Come le ali delle farfalle


Veloce come la polvere. Questa espressione mi torna in mente dai primi giorni di naja; sono uno di quelli cmirasolhe ha avuto tale esperienza di vita.

E l’espressione sopra è applicabile in un sacco di contesti; non perché la polvere sia particolarmente veloce ad accumularsi, ma perché milioni di granellini per metro quadrato si davano man forte in parallelo a rendere difficile la vita della recluta, a cui toccava lo sgradito compito di tenere pulita (?!) la propria camerata. Si potrebbe vedere come una metafora perfetta per il calcolo parallelo in un computer: individualmente le unità di esecuzione di thread (CPU) possono non essere veloci, ma se il problema è partizionabile in molti sottoproblemi equivalenti allora globalmente la velocità di esecuzione aumenta al crescere del numero di CPU. Ma sto divagando…

La polvere è una cosa che si sposta più o meno lentamente e si deposita caparbiamente per attrazione elettrostatica sulle superfici. Nel caso in cui essa fosse composta solo da granellini bianchi e neri e se per ipotesi noi fossimo in grado di pilotare quanti granellini bianchi e quanti neri andassero su una particolare zona della superficie, per conseguenza potremmo disegnare in toni di grigio. Quanto appena esposto poco si discosta dal principio di funzionamento dell’inchiostro elettronico  (elettroforesi, in pratica un sistema Micro-ElettroMeccanico o MEMS), o E Ink, che sta alla base del mercato dei lettori di e-Book in forte espansione. Tanto che a fine dicembre 2009 il numero di e-Book venduti da Amazon ha superato il numero di libri cartacei.

technology_inkballs3Come la polvere da naja, che potete comodamente sperimentare anche nelle vostre case senza condividere la mia esperienza, però un display E Ink è relativamente lento da pilotare per commutare lo stato della miscela di polvere bianca e nera. Infatti molti che si approcciano al fenomeno e-Book rimangono delusi dalla lentezza di cambio delle pagine, che rende i lettori di libri elettronici poco adatti alla visualizzazione di immagini in movimento. Di contro, c’è una splendida proprietà che l’E Ink porta con sé: si spende energia nel processo di commutazione per lo più durante il cambio di stato dell’elemento di immagine (pixel).

Un display composto da tali elementi sarebbe difficile da illuminare di lato come avviene per i normali display LCD o da sotto come avviene per i display con retroilluminazione a LED. Ma la polvere elettronica crea pixel molto nitidi e l’effetto finale ricorda molto da vicino la sensazione di lettura della normale carta stampata (riciclata). Di conseguenza:

  • Si stanca molto meno la vista rispetto a un display di computer. Come leggendo da un libro convenzionale.
  • Non spendendo troppa energia per mantenere in vita un’immagine, il display diventa molto parco nell’utilizzo di risorse. Proprio una delle voci di spesa maggiori nell’esaurimento della batteria di un portatile (si arriva al massimo per i display OLED a matrice attiva – AMOLED), mentre un lettore di e-Book può far durare la propria batteria per settimane.

C’è un forte impulso per sviluppare la versione a colori dell’E Ink, ma finora i risultati sono stati relativamente deludenti: i colori dei primi prototipi sembrano sbiaditi. E il display continua a rimanere lento, in quanto basato sugli stessi principi della versione in bianco e nero. Potrebbe risultare fastidioso navigare sul web, sicuramente impossibile guardare un video su YouTube. Ah, dimenticavo: il solo display E Ink a colori costa circa tre volte in più dell’attuale Amazon Kindle.

Immettete nell’equaimodzione Qualcomm e la tecnologia Mirasol. Detto in soldoni: un pixel è composto in realtà da più sottopixel, che sono cavità in cui all’estremo superiore si abbia una membrana su supporto vetroso, mentre l’estremità inferiore sia riflettente e possa essere spostata micrometricamente in alto e in basso. Questo movimento è elettricamente controllato e molto veloce. La luce incidente dall’alto e riflessa nella cavità consente di ottenere un colore più o meno scuro all’occhio umano.

Fisicamente l’elemento sopra è chiamato Display a Modulatore Interferometrico (IMOD). O, poiché gli elementi del display si comporterebbero in modo simile ai pigmenti presenti sulle ali delle farfalle, imitando la natura la tecnologia è definibile come biomimetica. Embé? Imitare la natura è il modo più efficiente di fare le cose?? Che notizia…

Abbiamo quindi ottenuto un display che, rispetto all’E Ink, presenta i seguenti benefici:

  • Mirasol è molto più veloce dell’E Ink convenzionale: è possibile chiudere e aprire i microelementi in modo tale da ottenere cambi di immagine in eccesso di venti fotogrammi al secondo. Benvenuti, video a luce ambiente!
  • Il singolo IMOD è pilotabile con un driver a transistor simile a quello per i display tradizionali. Addio, sistemi di pilotaggio complicati richiesti dall’E Ink.
  • Se gli IMOD fossero messi su tessuto, si potrebbero realizzare indumenti da camaleonte! Al di là delle applicazioni di mimetica militare, immagino già i vestiti con la pubblicità sopra modello bordi di campo di calcio. O dover subire una soap-opera sulla maglietta del tizio seduto di fronte.

Sulla carta Mirasol è vincente. Ora vediamo quanto lo sia per i lettori di e-Book.