每本书的每一页都是一个奇观；每一页纸都透出—种反射出的白光；每个字母和点在上面都清楚地凸现出来。没有其它东西超过这种纸的形象和感觉，没有什么像它一样用途广泛，没有什么操作起来有如此的简单。

它是什么？它是一种可能宣判传统纸张死刑的不同寻常的新媒体。在美国，两组科研人员——一组在加利福利亚，另一组在东海岸——已经创造出了纸和墨水的电子版本。像今天的镭射屏幕一样，这些电子纸展示出电子计算机制作的图像，但它们像纸一样轻薄、灵活、便携和便于阅读。将这些电页装订在一起，轻轻一击，你就能得到你所需要的任何一本书：《哈姆莱特》、约翰 · 格瑞汉默最新的著作，或者你上周出席会议的记录。

从报纸杂志、传真通信到广告牌，电子纸的潜在用途是无止境的。日前，用电子纸制作的招贴画已经悬挂在波士顿附近的一家商店。发明者们期望，几年以后，它们将发展到超市、机场和其他的公共场所。研究人员预计，到2006年，他们将掌握色彩之间的细微联系。到那时，电子纸将可以取代电子播叫器、机械、计算器、数字钟，甚至还有计算机屏幕上的显示装置。20年以后，你的不堪重负的书架可能仅被几本电书所代替。

电子纸和墨水结合了传统纸和计算机屏幕的优点。在加利福尼亚施乐公司普勒奥托研究中心（PARC）工作的尼古拉斯 · 谢瑞顿（Nicholas Sheidon）解释说，实际上自1992年以来，电子纸和墨水一直在新的显像媒体上工作。这个思想可追溯到比较远的台式计算机时代。他回忆道：“在70年代中期，我们在施乐PARC的许多人，用奥托机工作。我们打开机器后的第一件事就是拉上窗帘以遮住光线，因为屏幕内容非常难读。从那时，我就开始考虑采取更便于阅读的方式显示计算机中的信息

他努力的目标是想使电子纸具备普通白纸的优点。“白纸既漂亮，而且便于阅读，”他说，“造纸带来了大量的污水和废料（纸浆），废纸的处理也是一个重大问题。”类似的问题和成本，也存在于墨水、色粉和纸张印刷中所需其他化学物品的制造等。

计算机屏幕没有普通纸这些问题，但它们相当低的对比度，比普通纸阅读起来困难。更重要的，保持一个图像在计算机屏幕上需要稳定的电力和计算机的持续的服务。用普通纸工作则没有这两大不足。

上述普通纸和计算机屏幕的不足电子纸都不存在。电子纸非常便于阅读和携带，而且能被重复使用，就像一台计算机屏幕能显示一系列无止境的图像一样。除了施乐公司小组的工作以外，在麻省理工学院媒体实验室，由物理学家琼 · 詹可布森（Joe Jacbson）领导的一个小组，发展了他们自己的一种电子纸形式。这种电子纸能够无限期地显示一个图像，或者消除一个现有图像，换上新图像。这个小组已经上亿次地在电子纸样品上进行试验，没有任何质量损失。

为了开发、销售詹可布森发明的电子纸，包括詹可布森以前的两名学生已经组建了一家电墨水公司（E-Ink）。这家公司现已筹集到了1500多万美元，来资助开发这一技术。

电子纸最关键的组分是“墨水”——装在微型容器中的黑白色细微颗粒。为了制作它，研究人员把二氧化钛——颜料中的白色素磨成跨度大约一微米的微粒。每个微粒表面都带有一个细微的阴极电荷，而且都分散在内含一种黑色染料的油状溶液里。

为了构成这种微囊体，将这种溶液和水一起搅匀，就构成了包含这种黑色染料和白色颗粒的小水珠。然后电墨水公司的科学家加入一种水基化合物溶液，这种溶液使小水珠转变成不易打开的、透明的、直径大约40微米的小容器。每个容器里都带有白色的二氧化钛和黑色的染料。

为了制造电子纸，这些微型容器被散入到液态聚合物里，涂上了一层铟锡氧化物。铟锡氧化物是一种透明的传导物质，通常使用在计算机和计算器的制造上。铟锡氧化膜层构成一大批透明的电极：构成电子纸的表层。另外一种传导物质也被涂到微型容器层的反面，构成了一种可以抗衡的电极形式。整个一页被覆盖上一层起保护作用的塑料膜，最终形成的电子纸大约有80微米厚，是普通纸厚度的两倍。

制作一个标志

电极网系统创造出一大批有规律的像素。一系列漂亮的、像头发丝样的电线连接这些电极到显示系统上：与使用在传统显示器如数字钟和计算机屏幕上的是同样的技术。为了打开或关闭墨水，显示器电路在一对电极之间采用一伏电压。上部的阴性电极驱散阴极电荷二氧化钛，迫使其潜入囊体底部的染料下面，以便使纸的表面变黑。假如电压反转回来，白色的二氧化钛微粒将被吸引到顶部，黑色标志就消失了。

与传统的使用液晶的电子显示器不一样，仅仅几毫安培的电流就能改变电墨水的颜色。电墨水公司的电子纸甚至能产生图像，其视觉效果有每英寸600点，可以和激光打印机相媲美，它能从任何角度阅读，即便在阳光直射下。

电墨水公司已经在测试一种商业版本。上个月，这家公司在波士顿附近挂出了以电子纸制作的显示牌。它仅有2毫米厚，占地2平方米，上面显示出一系列的信息，大约每10秒钟改变一次，显示牌由一台计算机控制。几个月后，全美国将有10多家商店使用这种显示牌。电墨水公司计划在年内生产这种电子纸的商业版。

作为电动广告牌，零售商能自由打开或关闭其显示，改变其内容，或者使整个店所有的显示内容统—，或者在几秒钟内让其显示不同的信息。

施乐公司的电子纸版本与电墨水公司稍稍有些不同。代替填满颜料的微囊体，谢瑞顿和他的小组使用的是微小的聚乙烯球体，其直径跨度为20到100微米之间。

这些球体是用带有轻微阴极电荷的黑色塑料和轻微阳极电荷的白色塑料制成的。灼热的黑色塑料喷洒到一张转速每秒45转的光盘上，白色塑料喷洒到光盘另一面。两种液体在光盘上不期而遇，汇合在盘边，构成一种非常小的液滴。液滴的一半是黑色，另一半是白色。

这些新形成的球体从旋转光盘的边缘飞起，冷却，汇集到盘子里。在依大小分拣后，这些两色球体和透明的矽酮化合物混合加热后，即构成一种坚硬的橡胶薄板，而两色球体就嵌入在里面。

浮在油里

嵌入橡胶以后，这些小聚乙烯球体不能动弹。但是，当这页电子纸被浸泡在硅油里时，橡胶吸收了油而膨胀起来，这样就使每个球体悬挂在油泡内，在那里它能自由旋转。加上一个电极网到这页电子纸的顶部和底部，采用一伏电压，极性相反的球体，根据所用电压方向的不同，或黑或白，排成一线。

谢瑞顿和他的小组已经制造出了方形的电子纸片，直径30厘米，其中包含一个嵌入的运行器，通过它们每秒显示一个不同的画面。但是现在仍然有值得改进的地方。由于电子纸保护性的塑料膜，一页页的硫化橡胶比普通纸明显地感觉坚硬。施乐公司研究人员还发现，控制聚乙烯球体的大小是很困难的。大多数小球体的跨度为80或90微米，生产的电子纸只能达到每英寸110点的分辨率。减小球体的直径将增大分辨率，但这需要更复杂的制造设备。

这些小球体也被随便地包在橡胶里。如能发现一种方法驱散它们，将使分辨率达到每英寸300点。谢瑞顿说：“每英寸110点的分辨率，诸如机场、商店使用足够了。我们一直正在努力用直径50微米的球体，生产每英寸达到200点分辨率的电子纸，这种电子纸对传真是足够的。如果每英寸达到300点，它将与通常的纸张印刷效果难以区分。”

另外，电子纸制造出来后，下载图像制作的信息将十分方便。电子纸可通过标准电缆连接到一台电脑上，或者通过附设的接收器接收来自红外线和无线电信号的数据。但是，麻省和施乐的研究者还在试验更不寻常的技术，每一组人都在生产开发他们自己的“魔杖”版本。

“魔杖”约一支铅笔大小，内部装配着记忆芯片及布满着电子接触器。当你挥舞“魔杖”穿过电子纸的表面，电子接触器就在纸上将“魔杖”记忆中的数据翻译成像素。将从电脑上获取的数据填进“魔杖”，只要轻轻一点，下载数据到一页电子纸上，使“魔杖”成为一种比较容易的传输信息的方式。

假如一本普通的250页的小说占有1兆字节的储存空间，现有技术就能让嵌在一本电书的书脊或者封面里的小芯片装进100本书。这种记忆芯片正变得越来越小，将来，微小的抗磁驱动器可能储存35000本书——几乎超过任何人一辈子能读的书。电墨水公司的电子纸，甚至能在一页纸上改变画面每秒钟达20次，大大提高了书通过电视文件显示的可能性。

这样的书离我们有多远呢？詹可布森宣称，科学上的问题已经解决，现存的问题在于制造技术应被完善，以降低成本，有利可图。他强调：“问题的关键不在技术，而在于人们是否准备适应一个储存和显示信息的全新方式。”

[New Scientist，1999年5月15日]