Le papier électronique tourne la page

Avec des présentations PowerPoint, des cadres rayonnants de Palm Pilot et des téléphones portables trilles dans le public, le monde du livre électronique de novembre dernier semblait typique des centaines de réunions commerciales et technologiques organisées chaque année. Mais ce n'était pas le cas. En fait, il s'agissait de la première conférence consacrée uniquement à la transformation à venir du monde du livre par le numérique. Des centaines de personnes du monde entier ont payé jusqu'à 995 $ pour entendre certains des éditeurs et éditeurs les plus influents des États-Unis prévoir des changements radicaux dans la rédaction, la distribution et la lecture de documents imprimés.

Au cours de la conférence de deux jours, les agents, auteurs, technologues et éditeurs présents ont entendu à plusieurs reprises que le jour des livres, magazines et journaux ordinaires était presque terminé. La principale cause de cette disparition, a-t-on dit aux participants, sera le nouveau livre électronique. La vague déferlante de livres électroniques sera si puissante, a prédit avec confiance Dick Brass, vice-président du développement technologique de Microsoft, que la dernière édition papier de Le New York Times paraîtra en 2018.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mars 2001

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Les nouveaux livres électroniques étaient exposés dans l'espace d'exposition. Il s'agissait, pour la plupart, d'ordinateurs sans clavier, chacun de la taille d'un livre de poche. Les visiteurs tapotaient avec précaution l'écran ou appuyaient sur un bouton pour tourner les pages sur ces cases grises ; avec certains modèles, les lecteurs pouvaient mettre en signet leurs passages préférés. Ne vous laissez pas berner par leur apparence peu attrayante, a averti l'organisateur de la conférence et auteur Michael Wolff dans son discours d'ouverture. Le livre électronique, a-t-il proclamé, est le développement le plus important dans le secteur du livre depuis l'avènement du livre de poche.

Peut-être. La technologie numérique et les livres, les magazines et les journaux vont certainement entrer en collision, tout comme Wolff l'a dit. Et, comme il l'a également dit, les résultats auront un impact social et culturel énorme. Mais l'invention clé ne sera pas le livre électronique, du moins pas les boîtes grises exposées à e-Book World. Au lieu de cela, il s'agira d'un développement qu'aucun des orateurs de la conférence n'a abordé - un produit qu'aucune des sociétés de l'exposition n'a présenté. Bien que l'imagination collective de l'industrie de l'édition ait été capturée par la génération actuelle de livres électroniques, la technologie la plus susceptible de transformer la lecture et l'écriture sera le papier électronique.

Une poignée d'entreprises technologiques de premier plan rivalisent pour créer le premier papier électronique pratique - un affichage numérique suffisamment fin et flexible pour rouler dans un tube ou se plier comme une carte, mais suffisamment bon marché pour être vendu en rames ou câblé avec quelques centaines d'autres écrans dans la colonne vertébrale d'un ordinateur portable. Les progrès récents ont été si rapides que certains chercheurs pensent que dans quelques années ce nouveau type d'affichage pourrait remplacer le papier dans de nombreuses situations, conduisant à la création de livres, de magazines et de journaux fabriqués à partir de feuilles de plastique câblé.

Nous parlons de quelque chose qui serait le premier véritable changement apporté à la technologie du livre en 500 ans, déclare Paul Drzaic, directeur technologique chez E Ink, une startup de Cambridge, MA qui a dévoilé un prototype initial de papier électronique à la fin de l'année dernière. an. Vous devez être conscient des implications. Nous ne nous comparons en aucun cas à Gutenberg, mais il est incroyable de penser que nous pourrions être à une époque qui serait mentionnée dans le même souffle.

Les historiens ont longtemps soutenu que la technologie nécessaire pour créer une presse à imprimer à caractères mobiles était en Europe depuis plus d'un siècle avant les années 1440, lorsque Johann Gutenberg et plusieurs autres artisans de la ville allemande de Mayence ont mis en place les premières salles de composition. Mais l'important manquait, écrivent les historiens Lucien Febvre et Henri-Jean Martin dans La venue du livre , un récit classique de 1958. Il aurait été impossible d'inventer l'imprimerie sans l'impulsion donnée par le papier, qui [seulement] s'est généralisé à la fin du 14e siècle.

Avant le papier, une invention chinoise envoyée en Europe par les Arabes, les Européens écrivaient des manuscrits sur vélin et parchemin, qui étaient respectivement faits de peau d'agneau et de peau de mouton. (Les termes sont inexacts ; parfois, les chèvres ou les veaux fournissaient la matière première.) Bien que les peaux d'animaux puissent être rasées en feuilles d'une épaisseur étonnante, elles étaient chères, ne prenaient pas bien l'encre et étaient généralement trop fragiles pour passer dans une presse. Même si les peaux pouvaient être imprimées, les grandes éditions nécessiteraient un abattage de masse : l'historien Aloys Ruppel a calculé un jour qu'abattre une centaine d'exemplaires de la Bible de Gutenberg sur du vélin aurait consommé 15 000 agneaux. Ce n'est que lorsque le papier s'est répandu sur le continent que les livres imprimés sont devenus techniquement et économiquement réalisables.

L'histoire du papier électronique est plus courte et moins colorée, mais comme dirait un historien, elle n'est pas exempte d'incidents. Nick Sheridon, physicien au Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox, berceau de l'interface ordinateur souris-fenêtre, a peut-être été le premier chercheur à considérer sérieusement le papier électronique. En 1975, lorsque Sheridon s'est joint au PARC, il a remarqué un paradoxe. Ses collègues de PARC imaginaient avec enthousiasme un monde futur dans lequel les livres imprimés et les magazines seraient supplantés par les écrans d'ordinateur. Mais les moniteurs réellement utilisés au PARC - des appareils encombrants avec des écrans vert et blanc - avaient un contraste si faible que les chercheurs devaient souvent tirer leurs stores pour voir ce qu'ils faisaient. Un Newsweek ou un Time remplacé par une version plate de l'un de ces écrans d'ordinateur aurait été presque illisible, dit Sheridon. J'ai pensé, je suppose, qu'au lieu de remplacer le papier par le moniteur, il serait peut-être plus intelligent de remplacer le moniteur par du papier.

Rapidement, il a proposé un moyen possible, qu'il a appelé Gyricon, du grec pour image tournante. Dans son incarnation actuelle, Gyricon est une feuille transparente en caoutchouc de silicone dans laquelle sont incrustées des milliers de minuscules sphères en plastique, chacune d'un diamètre inférieur à celui d'un cheveu humain. Chaque sphère a une moitié noire, qui porte une très petite charge d'électricité statique, et une moitié blanche, qui est électriquement neutre. Si un champ électrique s'approche des sphères, il attire ou repousse leurs moitiés noires, provoquant la rotation des sphères. Si les moitiés blanches finissent par s'incliner vers le côté supérieur de la feuille de caoutchouc, le spectateur voit des points blancs ; si les moitiés noires font face au spectateur, les points sont noirs. Placer une feuille Gyricon entre les mêmes types de circuits qui contrôlent les pixels sur un écran d'ordinateur portable organisera les sphères de la même manière, créant une image en noir et blanc.

Bientôt Sheridon avait un modèle de travail brut. Ressemblant à un cousin country de l'Etch A Sketch, il pourrait produire un X pour Xerox. Il pensait qu'il serait prêt pour le marché vers 1985, s'il pouvait simplement résoudre quelques problèmes pratiques. La plus importante d'entre elles était une question de fabrication : tandis que Sheridon avait mis au point un moyen de fabriquer les petites boules, il n'a pas produit de sphères uniformes ; il s'est retrouvé à fouiller dans les minuscules globes, à la recherche de bons.

Un autre problème, plus redoutable, nous attend. La feuille de caoutchouc devait être contrôlée, ou adressée, par les électrodes sur une carte de circuit imprimé, et toutes les cartes d'affichage à circuit plat connues étaient rigides et inflexibles, totalement différentes du papier. Pire, ils étaient chers. En effet, de tels circuits étaient (et sont) la raison pour laquelle les ordinateurs portables coûtent plus cher que les ordinateurs ordinaires. En conséquence, le prototype Gyricon ressemblait plus à un presse-papiers électronique rigide et coûteux qu'à une feuille de papier pliable et bon marché. Incapable de voir beaucoup de valeur dans la recherche qui semblait produire un substitut coûteux uniquement en noir et blanc pour les écrans d'ordinateurs portables, Xerox a éloigné Sheridon du papier électronique en 1977.

Des années plus tard, au milieu des années 90, un jeune physicien du nom de Joseph Jacobson a rejoint le Media Lab du MIT ( voir Imprimez votre prochain PC , TR novembre/décembre 2000 ). Lui aussi avait pensé au papier électronique. Avec deux étudiants, il s'est mis à dupliquer le travail de Sheridon. Mais le groupe du MIT, lui aussi, n'a pas réussi à faire sortir correctement les boules en noir et blanc. Au lieu de cela, ils ont proposé une variante de l'idée. Comme Sheridon, le groupe MIT utilise une fine feuille de plastique caoutchouteux bourrée de minuscules sphères. Mais ces sphères ne sont pas solides ; ce sont des capsules creuses remplies d'huile colorée et de petits éclats de peinture au dioxyde de titane chargés électriquement. Lorsqu'un courant passe à proximité de la feuille, il pousse ou tire les puces vers le haut ou vers le bas, colorant le haut des capsules, qui agissent ainsi comme des pixels sur un moniteur. En 1997, Jacobson et ses deux étudiants ont cofondé E Ink, qui a attiré plus de 50 millions de dollars en capital-risque.

Pendant ce temps, Xerox s'était à nouveau intéressé à sa propre technologie ; Sheridon a été remis sur la piste du papier électronique au milieu des années 1990. Il a affiné le processus de fabrication et Xerox a signé un accord avec 3M pour fabriquer des feuilles Gyricon en grandes quantités. En 1999, IBM était également dans la mêlée et la rumeur disait que Philips reniflait le marché du papier électronique. Cependant, bien qu'elle ait été fondée plus de 20 ans après que Sheridon a commencé à travailler chez Xerox, E Ink a remporté la première étape de la course à la commercialisation. Son produit initial, introduit en mai 1999, était un panneau d'affichage en magasin pour J. C. Penney qui pouvait changer les messages aux acheteurs. Mais cette e-placard manquait d'une caractéristique vitale du papier : elle ne pouvait pas se plier, car les capsules devaient être adressées par un circuit imprimé rigide. Son inflexibilité, cependant, était abordée dans une tout autre direction.

Dans un certain sens, Sheridon était trop tôt. À l'époque où il développa les boules Gyricon - l'encre, pour ainsi dire, pour le papier électronique - d'autres chercheurs découvraient les principes qui rendraient finalement possible l'électronique essentielle à la fabrication du papier lui-même. Mais leur travail a porté ses fruits bien après que Xerox ait initialement abandonné le Gyricon. Et cela est venu comme un sous-produit d'une explosion de nouvelles recherches sur un sujet apparemment sans rapport : le plastique électriquement conducteur.

Longtemps connu comme isolant, le plastique n'est connu que récemment comme conducteur électrique. En effet, les trois hommes les plus responsables de la découverte des propriétés conductrices du plastique ont remporté le prix Nobel de chimie en décembre dernier. Le champ qu'ils ont créé est génériquement connu sous le nom d'électronique organique, car les plastiques qui conduisent l'électricité sont basés sur le type de molécules contenant du carbone qui caractérisent la vie, même si ces substances particulières ne se trouvent pas dans les êtres vivants. Selon les chercheurs, le plastique conduira probablement toujours l'électricité plus lentement et de manière inefficace que les matériaux inorganiques comme le silicium et le cuivre. Mais le plastique est assez rapide pour de nombreuses applications électroniques - et plus léger, moins cher et plus flexible que le silicium et le cuivre ne le seront jamais.

Partout dans le monde, des chimistes et des physiciens du monde universitaire et de l'industrie apprennent à créer des circuits organiques dans des processus continus, en imprimant ou en pulvérisant ou en estampant des circuits sur des rouleaux de plastique selon un processus analogue à l'impression d'un journal. Malgré cette analogie, cependant, l'idée formidable du papier électronique n'est jamais venue aux découvreurs de l'électronique organique, déclare Alan Heeger de l'Université de Californie à Santa Barbara, l'un des prix Nobel de l'année dernière. Mais le lien était évident pour les chercheurs impliqués dans les encres électroniques, comme Sheridon et Drzaic chez E Ink.

En 1999, E Ink et Lucent Technologies ont convenu de passer un an à essayer de savoir s'ils pouvaient réellement créer le premier modèle fonctionnel de véritable papier électronique. Lucent a utilisé son expertise dans les semi-conducteurs organiques pour tamponner les circuits d'adressage sur une feuille de Mylar transparent. Dans ce procédé innovant, une fine pellicule d'or est pulvérisée sur le Mylar ; le timbre, qui a des crêtes minces qui sont enduites d'une réserve liquide spéciale (un matériau chimiquement protecteur) imprime des lignes sombres à travers l'or ; un solvant lave ensuite l'or, à l'exception des lignes protégées par la réserve. Lorsque E Ink a placé une couche d'encre électronique sur le dessus, la feuille, en suivant ses instructions électroniques, a basculé entre un motif en damier et les symboles de l'entreprise pour E Ink et Lucent. Une première mondiale pour ce type d'affichage, a déclaré Pierre Wiltzius, responsable de la recherche sur la matière condensée aux Bell Labs, la branche de recherche de Lucent, lorsqu'il a annoncé le résultat en novembre dernier.

En décembre, Xerox, en difficulté financière, a séparé Gyricon en tant que filiale indépendante. Le papier électronique est toujours quelque chose que nous envisageons, a déclaré un porte-parole. Mais pour le moment, nous voulons examiner la signalisation en réseau en magasin. Saviez-vous que c'est un marché de 14 milliards de dollars ?

Néanmoins, dit Wiltzius, le papier électronique est ce qui capte l'imagination. Dans trois à cinq ans, pense-t-il, l'équipe E Ink/Lucent pourrait avoir du papier électronique avec une résolution équivalente à environ 100 points par pouce. C'est un peu mieux qu'un [Palm] Pilot, dit-il. Nous avons déjà l'angle de vision vers le bas, vous pouvez lire sur une gamme d'angles beaucoup plus large. Et puis il y a la question de la couleur, ce que je pense peut être fait. Il coche des enjeux : pérennité, fiabilité, repérage d'impression. Il y a du bon travail à faire avant que cet article ne soit prêt à changer le monde, dit-il.

Le livre du futur, aiment à dire les chercheurs en e-paper, ressemblera à un livre ordinaire. Il aura une couverture rigide et un dos et plusieurs centaines de pages minces, blanches et flexibles. Mais la colonne vertébrale sera remplie de circuits électroniques et d'un port de données sans fil et peut-être d'un stylet ; les pages seront des affichages électroniques. Les lecteurs ouvriront la couverture et - ici la vision devient un peu fantaisiste - seront confrontés à une liste des œuvres contenues dans le livre, classées par titre, auteur ou sujet. Parce que c'est dans 10 ans ou plus, les périphériques de stockage de données auront encore rétréci, et ainsi incrustés dans la colonne vertébrale de ce seul volume peuvent contenir une centaine de romans, voire un millier, tous téléchargés via le port de données. Le lecteur peut appuyer sur le nom de Charles Darwin et se voir proposer une liste d'œuvres allant du Voyage du Beagle à L'Origine des espèces.

Une fois que le lecteur a sélectionné l'Origine avec le stylet, le texte nage sans bruit sur les pages vides du volume. Appuyez sur une note de bas de page avec le stylet et le texte approprié apparaît dans une fenêtre en bas de la page. Ce livre contient-il une référence à un autre ouvrage de Darwin ? Griffonnez une demande sur la couverture intérieure et sautez sur le Net pour en récupérer une copie. Les textes scientifiques pourraient être continuellement modifiés pour suivre le rythme de la recherche.

Une partie de cela sera possible avec les livres électroniques conventionnels, bien sûr. Mais le papier électronique, qui est réfléchissant, est intrinsèquement plus lisible que les écrans d'ordinateur rétro-éclairés : même les prototypes rudimentaires réalisés jusqu'à présent sont lisibles sous un angle plus important et en plein soleil que la plupart des écrans d'ordinateur. Non seulement cela, les livres électroniques conventionnels sacrifient bon nombre des meilleures caractéristiques de conception des livres - la possibilité de basculer entre les pages, la capacité de négocier un texte en se souvenant de l'emplacement physique des passages préférés, et la possibilité de souligner des passages et marquer les pages. De plus, le papier électronique pourrait être si bon marché que quelques centaines de feuilles dans un livre pourraient coûter moins cher que la plupart des écrans d'ordinateurs portables. Comme l'imprimerie avant Gutenberg, le livre électronique aura besoin de papier pour devenir important dans la vie de la plupart des gens.

Les journaux, eux aussi, peuvent être peu modifiés en apparence, mais grandement modifiés en fonction par l'avènement du papier électronique. Robert Steinbugler, un designer d'IBM, a remporté un prix d'excellence en design industriel 1999 de l'Industrial Designers Society of America pour une maquette du journal de demain. Cela ressemblait à une version mince du New York Times, sauf que les pages détachées étaient liées à un dos en aluminium monté sur un bloc dur, légèrement plus grand que les pages électroniques, qui contenaient des boutons de commande. Dans la conception de Steinbugler, le dos et le bloc contenaient une batterie, un port de données et suffisamment de mémoire pour stocker des centaines de journaux. Les futurs lecteurs pourraient feuilleter les feuilles, qui contenaient les articles de vrais journaux par hasard, mais basculer entre les sections en cliquant sur des boutons ; avec un coup de pouce, les nouvelles disparaîtraient de la page et seraient remplacées par les sports. L'effort n'était pas simplement conceptuel; IBM prépare son propre lecteur de papier électronique, en utilisant une autre variante de circuits organiques. Le papier électronique est la clé, dit Steinbugler. Je dis toujours que la dernière personne à avoir aimé lire sur une tablette rigide était Moïse.

Moïse peut être une référence appropriée, suggère Steinbugler, parce que les conséquences culturelles du papier électronique pourraient être en proportion biblique. Si chaque livre vierge est une bibliothèque potentielle, y aura-t-il toujours un besoin de bibliothèques ? Qu'est-ce que cela signifierait pour notre expérience d'un roman si tous les autres romans que nous ayons jamais lus pouvaient être appelés à partir de ses pages ? Si les textes sont disponibles instantanément sur le Net, les auteurs et éditeurs continueront-ils à gagner leur vie ?

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