Le papier électronique
 des Gutenberg de la recherche

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4 pages Par Christophe Jacquemin 8-6-99 maj le 13/12/99


Télécharger les ouvrages proposés sur le net dans un livre électronique de la taille d'un ordinateur de poche que l'on peut emmener partout avec soi... Déjà banal. Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technologie (MIT) poursuivent aujourd'hui des recherches pour la mise au point du "papier électronique". C'est comme du papier, mais en drôlement mieux car sur ce support, textes et images apparaîtront, s'effaceront ou s'animeront à la demande.
Derrière l'émergence probable de cette technologie se profile une nouvelle  génération du livre, une façon différente pour un auteur de penser le contenu d'un ouvrage,  qui n'a d'autres limites que celle de son imagination et de son talent .
E-BookLa technologie avance au galop. Les américains ont conçu un nouveau genre de support qui tout en ressemblant au livre traditionnel (taille d'un livre de poche), ne possède aucune page, juste un écran.  Cette nouveauté, le "e-book" est apparu sur le cyberspace en 1998. Le principe consiste à y télécharger, via connexion web, autant de livres que l'on désire.
Pour faire simple, disons qu'un e-book permet de stocker le contenu d'une quarantaine de livres, incluant des images, voire même du son. Les ouvrages peuvent être obtenus moyennant faible forfait (abonnement mensuel) ou en les achetant au coup par coup. Certains sites proposent même des téléchargements gratuits (par exemple Book-online : http://www.books-on-line.com).
Dès lors, plus besoin d'être rivé derrière son  gros PC (sauf  au moment du téléchargement car, à preuve du contraire, seuls le Sofbook et l'Everybook sont dotés d'un modem et d'un mini logiciel de téléchargement qui les rendent indépendant d'un ordinateur) ou d'avoir recours  à une imprimante pour se délecter de ses romans, essais ou livres techniques favoris. Le lecteur invétéré peut enfin partir en vacances sans surchage de bagages : le poids moyen d'un e-book est de l'ordre de 500 grammes.
Le système a de quoi séduire : préservation de la forêt ; suppression des frais d'impression et de distribution donc prix du livre plus attractif pour le consommateur. Et puis finie la non-disponibilité des ouvrages pour cause de non-réédition ou d'épuisement...
Un marché prometteur estimé à plus de 15 millions de francs (2,5 millions de dollars) pour 2002 par le patron de Librius. Inc (http://www.ebooknet.com/librius/index.htm) .

Le tableau suivant présente les caractéristiques affichées sur les différents sites commercialisant les e-book :

Millenium reader
www.ebooknet.com/librius
Softbook
www.softbook.com
Rocketbook www.rocketbook.com Eveybook
www.everybook.net

Millenium reader
(Photo extraite
du site web cité ci-dessus
)

Softbook
(Photo extraite
du site web cité ci-dessus
)


(Photo extraite
du site web cité ci-dessus
)

everybook

(Photo extraite
du site web cité ci-dessus
)

Poids : 500 g Poids : 1360 g Poids : 616 g Poids : de 453 g à plus de 3 kg selon le modèle proposé
(différents formats d'écrans, modèle pouvant comporter page gauche et page droite).
Capacité : 4000 pages de texte et images en dégradé de gris Capacité : 1500 pages de texte et images en dégradé de gris, extensible à 50000 pages avec une carte mémoire additionnelle. Capacité : 4 000 pages de texte et image en dégradé de gris. Capacité : jusqu'à 500000 pages  en couleur
(possibilité d'afficher jusqu'à 16 millions de couleurs)
Résolution : non précisée Résolution : 72 dpi Résolution : 105 dpi Résolution : 450 dpi
Autonomie : 18 heures Autonomie : 5 h, avec rechargement rapide des batteries en 1 h. Autonomie  : 20 heures Autonomie : non précisée
Prix : 1275 F (299$)


(NB : ces données concernent le premier modèle commercialisé l'année dernière par Librius Inc, la photo ci-dessus étant celle du tout dernier e-book bientôt disponible)

Prix : 3900 F (600$) Prix : 3250 F (500  $) Prix : de 3250F (500$) à 13000F (2000$)


Le livre électronique présente beaucoup d'avantages mais ne reste cependant qu'un ordinateur de poche. Il ne procure ni le plaisir de feuilleter, ni  vraiment la rapidité d'accès à la page souhaitée. Rassurons-nous : de petits futés réfléchissent déjà au problème...

Vers la génération du papier électronique ?
Pour donner au livre électronique un aspect identique à celui des ouvrages imprimés, les chercheurs américains du MicroMedia Laboratory (cellule du Media Laboratory du Massachusetts Institut of Technology) poursuivent la mise au point du "papier électronique" : une feuille qui ressemble en tout point au papier ordinaire, mais recouverte à sa surface de millions de microcapsules.
Chacune  des ces sphères microscopiques (dont la taille est de quatre centièmes de millimètre de diamètre) renferme un liquide coloré dans lequel baignent des microbilles blanches, ces dernières ayant la particularité d'être sensibles aux champs électriques.
Une coupe transversale effectuée dans le papier révèle que les microcapsule sont prises en sandwich entre deux films plastiques couverts d'un réseau de fils électriques. Chaque microcapsule est entourée d'un fil électrique horizontal et vertical qui, lorsqu'on leur applique une tension, induisent un champ électrique autour de la capsule. Suivant la polarité de ce champ, les billes blanches montent ou non à la surface pour masquer le liquide. On  crée ainsi soit un point blanc, soit un point noir sur la feuille. C'est l'ensemble de ces différents pixels encapsulés qui reconstitue ainsi le texte et/ou l'image visible sur la feuille.

                                                   
Vue au microscope d'une
portion d'image "imprimée"
sur papier électronique.
On distingue bien les
microcapules, plus ou moins
noircies.

Photo : MIT
Vue d'une microcapsule
Photo : MIT

L'encre électronique : une encre sympathique

encre électronique 

 

Photo : MIT

L'idée d'incorporer une "encre électronique" au coeur du papier n'est pas nouvelle puisque Nicholas Sheridon (chercheur américain du Palo Alto Research Center de la firme Xerox)  y songeait déjà en 1977. Convaincu des développements de l'informatique grand public, le chercheur imaginait de remplacer l'encre par des millions de sphères bicolores (noires et blanches) prises à l'intérieur d'un sandwich de plastique couvert d'un réseau d'électrodes en lignes et en colonnes qui permet de contrôler le comportement de ces sphères. Dans ce procédé, appelé Gyricon, les billes bicolores, d'une taille maximale de 100 microns, portent une charge électrique différente à la base et à leur sommet. Elles baignent dans un liquide visqueux qui permet de faciliter leur éventuelle rotation en fonction du champ électrique auquel elles sont soumises, et dans lequel elles s'orientent. Les lettres ou les dessins sont ainsi formés par l'alternance des points noirs ou blancs, suivant l'hémisphère présentés au regard.
Après 18 mois de recherche, les travaux furent abandonnés : Xerox venait d'inventer l'imprimante laser ... Mais aujourd'hui, la firme reprend les recherches, mettant le cap sur la production de papier électronique de grande dimension. Elle se penche également sur le problème de l'introduction de la couleur. Première piste envisagée : l'utilisation de la rhodopsine, protéine qui change de couleur sous l'effet d'un champ électrique. Affaire à suivre...

Quant au Massachusetts Institut of Technology, il s'est engagé dès les années 1990 sur les traces de Nicholas Sheridon et développe  désormais une nouvelle technique pour l'encre électronique : l'utilisation de microbilles blanches enfermées dans une capsule emplie d'un colorant liquide noir. Les microbilles migrent ou non à la surface en fonction du champ électrique. Cette méthode simplifie la fabrication des sphères et améliore la résolution finale. La méthode devrait également simplifier l'intégration de la couleur par l'introduction de pigments colorés dans les sphères.

A la différence des E-book, qui s'appuient sur une source lumineuse placée en arrière de l'affichage pour pouvoir le texte à l'écran, le papier électronique fonctionne par réflexion de la lumière ambiante, ce qui rend sa consommation électrique négligeable. Fini le problème de faible autonomie... Autre avantage : un livre réalisé en papier électronique pourra être lu dans un avion sans que l'hôtesse ou le steward vous jettent un regard noir en vous demandant immédiatement de "l'éteindre" à cause des interférences. On pourra également lire le livre en papier électronique dans sa baignoire... Enfin, contrairement aux autres procédés, le papier électronique n'est pas fragile. Il ne craint ni les torsions ni les chocs.
Une fois "imprimés", textes et images perdurent tant qu'on ne décide de recharger la page. D'après E-Ink (http://www.eink.com), société qui s'appuie sur les travaux du MIT et qui devrait commercialiser d'ici la fin de l'année des panneaux d'affichages à encre électronique géants et ultralégers, le texte peut être rechargé à volonté quelque 300 millions de fois.

Livres du futur : un CD-ROM sur papier ?
Dans un futur très proche, une autre filière d'utilisation pourrait être celui de la presse quotidienne. Moyennant abonnement, on peut très bien imaginer la connexion automatique de son "journal électronique" à un serveur internet pendant la nuit. Au réveil, l'abonné trouverait les dernières nouvelles  "imprimées" sur son journal.

L'encre électronique présente par ailleurs une vitesse de réaction suffisamment grande pour afficher des images animées : une ouverture extraordinaire pour la conception de livres (notamment pour les enfants), guides, documents techniques gagnant en  efficacité et en originalité. Un véritable CD-ROM sur papier. Se pose alors de nouveau le problème de l'autonomie, mais rien n'empêche de placer une pile dans le dos de couverture du futur livre électronique.
Autre application envisageable, mais à plus long terme : le papier électronique affiché au mur comme écran de télévision.

Livre en papier électronique : rêve ou réalité ? Selon Joseph Jacobson du MIT, le coût de production d'une feuille de papier électronique devrait se situer entre  12 et 24 F. Le monde industriel s'intéresse d'ores et déjà à cette technolologie, attirant un investissement de plusieurs millions de dollars, notamment de la Hearts  Corporation (qui voudrait exploiter la filière des journaux réutilisables) et de Motorola qui y voit une extension des technologies sans fil.
Beaucoup reste cependant à faire avant d'envisager l'apparition des livres électroniques dans le commerce. L'épaisseur du papier électronique demande encore à être affinée (elle serait aujourd'hui d'un tiers de millimètres par le procédé utilisé par Xerox), la résolution générale obtenue également.
Le problème de l'incorporation de la couleur, quant à lui, n'est toujours pas résolu. Rassurons-nous : les scientifiques ont plus d'un tour dans leur sac.

A suivre...

Depuis cet article, à lire aussi:
7-1-2000: dossier de Libération sur le livre virtuel :
http://www.liberation.com/ebook/index.html



Le e-book de la société Cytale     13/12/1999 : le premier livre électronique français vient de naître. Fruit des recherches de la société parisienne Cytale (http://www.cytale.com), il permet de télécharger jusqu'à 15000 pages, soit l'équivalent de 30 romans de 500 pages. Il sera présenté officiellement  en mars prochain durant le Salon du Livre. Son prix devrait être de 4000F (dimensions : 16x22x2,3 cm, écran de 10,4 pouces à matrice active ; poids : 800 grammes, batteries lithium-ion rechargeable). Christophe Jacquemin


Le Monde du mardi 22 juin 1999 (mis à jour le 28 juin 1999):
Joseph Jacobson : « Avec le livre électronique, je deviens ma propre maison d'édition »
http://www.lemonde.fr/article_impression/0,2322,12363,00.html

http://www.admiroutes.asso.fr/action/theme/science/livrelec.htm
Droits de diffusion