ماهو الحبر الالكتروني ؟ كيف يعمل؟ وماهي أهم إستخداماته؟

رغم أن أجهزة القارئ الإلكتروني يمكنها أن تفعل شيئًا واحدًا فقط وهو القراءة، إلا أنها تفعل ذلك بشكل جيد للغاية حيث أنها تجعل قراءة الكتب الرقمية أمرًا سهلاً وليس مرهقًا للأعين أثناء قراءة الكتب الإلكترونية فالشاشات في جهاز كيندل مثلًا تبدو تمامًا مثل الورقة يمكنها العرض من أي زاوية، كما تعمل بشكل واضح حتى في ضوء الشمس كما أن عمر البطارية تقاس بالأسابيع.

لكن كيف يمكن لهذه الشاشات الخاصة العمل؟ ما الذي يجعلها أفضل بكثير للقراءة؟ كيف لا تتسبب بأي ضرر للأعين؟ الإجابة هي الشاشات التي تعمل بتقنية الحبر الإلكتروني أو E-Ink.

هي تقنية عرض على الشاشات تعتمد على اللونين الأسود و الأبيض في العرض دون الحاجة لإنبعاث الضوء من الشاشة، وتظهر الكتابة على الشاشة كما لو كانت صفحات كتاب ورقي حيث تبدو الكتابة حقيقية، تعتمد فكرة الشاشة في الأساس على وجود جزيئات كروية بيضاء و سوداء تتحرك في مجالات حتى تظهر الكتابة واضحه ودون الحاجة لأي ضوء منبعث من الشاشة.

ظهرت تقنية الحبر الإلكتروني عام 1997 لكن الفكرة ظهرت عام 1970 حيث كانت الفكرة عبارة عن عرض على ورق منخفض الطاقة وقد ظهرت على يد باحثين في  Xerox PARC، فيما بعد تطورت الفكرة على يد الفيزيائي جوزيف جاكوبسون الذي تصور فكرة القارئ الإلكتروني بشكل قريب من شكلها الحالي.

وكان أول جهاز يستخدم عرض الحبر الإلكتروني هو جهاز Librie من شركة سوني وهو عبارة عن قارئ إلكتروني ظهر في اليابان لأول مرة في عام 2004 ولكن لم يتم اعتماده بشكل واسع النطاق بسبب تكلفته العالية وتنسيق الملفات مع DRM الثقيلة التي جعلت الكتب تنتهي في غضون 30 يومًا.

الإنطلاقة الحقيقية للحبر الإلكتروني كانت في عام 2007 مع ظهور جهاز كيندل من أمازون حيث كانت مقاييس الشاشة  800 × 600 بكسل وشاشة العرض كانت قادرة  على عرض أربعة مستويات من تدرجات الرمادي، وكان يشمل سعة تخزين داخلية 250 ميجابايت فقط ولكن المدهش أنه كان يسمح لك بحمل مكتبة كاملة من الكتب الرقمية معك أينما ذهبت.

قبل أن نكمل علينا التفرقة بين الحبر الإلكتروني والورق الإلكتروني حتى لا يختلط الأمر على البعض، الورق الإلكتروني أو E-Paper هي عبارة عن تقنية عرض تحاكي مظهر الورق العادي وهناك عدد قليل من التقنيات المختلفة التي تأتي تحت هذه المظلة وكقاعدة عامة فإن الورق الإلكتروني يعتمد على مصادر الضوء الخارجية بدلا من الضوء المنبعث منها.

يعتمد الورق الإلكتروني في الأساس على وجود جسيمات صغيرة معلقة داخل مواد سائلة تقوم بعزل الكهرباء، و يحتوي الورق على طبقتين فالطبقة السفلية تتكون من الأقطاب الكهربائية أما الطبقة العلوية فتتكون من البلاستيك أو الزجاج أو أي مادة آخرى للعرض عليها وداخل الطبقتين يوجد الحبر الإلكتروني.

تعتبر ساعات بيبل أو The Pebble Smartwatch أفضل مثال على فكرة الورق الإلكتروني حيث تستخدم طاقة منخفضة للغاية بتقنية الكريستال السائل مع طبقة عاكسة فتبدو تمامًا مثل الورق.

الحبر الإلكتروني يعتمد على كبسولات صغيرة معلقة في سائل خاص يوضع في طبقة رقيقة، هذه الكبسولات تتضمن جسيمات بيضاء موجبة وجسيمات سوداء سالبة.

يقوم القطب السفلي بخلق حقل كهربائي موجب، يتم بعدها الضغط على الجسيمات البيضاء موجبة الشحنة إلى الجزء العلوي من طبقة السوائل، وبالتالي تتلاشى الجسيمات السوداء المشحونة سلبًا ثم ينتقل الجزء السفلي من طبقة السوائل لأعلى مكونًا بكسلات بيضاء، وعلى العكس من ذلك عندما يخلق القطب السفلي حقل كهربائي سلبي يتم الضغط على الصبغة السوداء المشحونة سلبًا على سطح الكبسولة وبالتالي تتلاشى البكسلات البيضاء وهذا يؤدي إلى ظهور بكسلات سوداء على الشاشة.

ولكن عندما ينتج القطب السفلي كل من المجالات الكهربائية الموجبة والسالبة، يتم الضغط على خليط من صبغة سوداء وبيضاء على سطح الكبسولة، مما يؤدي إلى ظهورالظل الرمادي الذي يمكن أن يكون أغمق أو أفتح اعتمادًا على مقدار الأبيض والأسود على عرض هذا البكسل.

الحبر الإلكتروني لا يؤذي العين لإنه لا يوجد به ضوء أزرق كما الشاشات العادية، كما أن طبيعة الحبر الإلكتروني تجعله مثاليًا للقراءة في الضوء الساطع وذلك لأنه لا يمكن أن ينبعث منه أي ضوء في حد ذاته، ولكن لا يمكن أن تقرأ في الظلام من خلاله مثل الورق العادي حيث أن القراءة في الظلام تتطلب استخدام مصباح أو مصدر ضوء خارجي.