Les futurs smartphones et autres appareils pourraient avoir des écrans couleur sur papier électronique, grâce à une nouvelle technique qui permet à ces écrans d'afficher des vidéos tout en minimisant la consommation d'énergie.
Celui de Gustav Klimt Le baiser affiché sur un iPhone (à gauche), sur lequel est placé un petit écran e-paper avec la même image (à droite)
Un nouveau type de papier électronique couleur peut présenter des images et des vidéos lumineuses, haute résolution et en couleur tout en consommant un minimum d'énergie, ouvrant la voie à un avenir possible pour les dispositifs d'affichage.
Alors que les écrans LED traditionnels émettent de la lumière rouge, verte et bleue pour produire de la couleur, les écrans e-paper utilisent de minuscules molécules pour créer des images. Jusqu'à récemment, ces appareils se limitaient au noir et blanc, mais des écrans couleur sont désormais disponibles. Pourtant, ils ont du mal à s’actualiser suffisamment rapidement pour afficher la vidéo.
Pour résoudre ce problème, Kunli Xiong de l'Université d'Uppsala, en Suède, et ses collègues ont développé du papier électronique avec des pixels fabriqués à partir de nanodisques d'oxyde de tungstène. Chaque pixel mesure environ 560 nanomètres, ce qui donne au papier une résolution de 25 000 pixels par pouce (PPI). En revanche, les smartphones ont généralement un IPP de plusieurs centaines.
Les nanodisques d'oxyde de tungstène sont fabriqués avec des tailles et des espacements légèrement différents, de sorte que chacun reflète une bande de lumière particulière. En les plaçant ensemble, il est possible de présenter une gamme de couleurs, et la luminosité peut être modifiée par une brève impulsion électrique qui place un ion à l'intérieur du disque. Une fois la couleur définie, les ions restent en place et la couleur tient sans alimentation continue.
Les chercheurs ont créé un écran de papier électronique mesurant seulement 1,9 millimètres sur 1,4 millimètres, soit environ 1/4 000e de la surface d'un écran de smartphone normal, et l'ont utilisé pour afficher un recadrage de 4 300 x 700 pixels de l'œuvre de Gustav Klimt. Le baiser – une résolution extrêmement élevée pour un si petit appareil. Il peut également s'actualiser environ toutes les 40 millisecondes, ce qui est suffisamment rapide pour afficher une vidéo.
Un autre avantage du nouveau papier électronique est sa consommation d'énergie incroyablement faible, explique Xiong. L'écran utilise environ 1,7 milliwatts par centimètre carré pour l'affichage de vidéos et environ 0,5 milliwatts par centimètre carré pour les images fixes.
« Ce que j'aime dans ce travail, c'est qu'il est à la fois assez rapide pour prendre en charge la vidéo, tout en minimisant la consommation d'énergie. En effet, une fois les éléments commutés, ils restent commutés sans avoir à les rafraîchir », explique Jeremy Baumberg de l'Université de Cambridge.
