張司鈺

01 E Ink Prism可變色電子紙運(yùn)用雙色電子墨水系統(tǒng)，透過(guò)程序編碼控制白色墨水粒子與另一種顏色墨水粒子，讓可變色電子紙?jiān)陔p色間呈現(xiàn)漸層或閃動(dòng)的變化。

02 E Ink Prism可變色電子紙因動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)材料的獨(dú)特性，被BMW應(yīng)用于概念車BMW iX Flow，E Ink Prism能讓車身顏色以動(dòng)態(tài)流動(dòng)方式，從黑色變?yōu)榘咨?/p>

除了作為代步工具滿足基本出行需求，汽車還能成為什么？從車內(nèi)KTV到移動(dòng)私人影院，越來(lái)越多天馬行空的想象正被用在量產(chǎn)車上。而在概念車階段，創(chuàng)作的邊界更加寬廣，比如，一輛汽車的顏色不是固定的，且不再需要刷漆這樣的“體力活”，而是能像變色龍一樣實(shí)時(shí)變色—這已經(jīng)成為可能。

在2022年美國(guó)消費(fèi)電子展上，寶馬展現(xiàn)了一項(xiàng)最新研究成果：利用“電子墨水”技術(shù)，寶馬BMW i X F low車型可以實(shí)現(xiàn)車身一鍵變色。司機(jī)只需按一下按鈕，汽車外殼乃至輪轂就可以在黑、白、淺色條紋、深色條紋之間切換?；诖?，車主無(wú)需再糾結(jié)購(gòu)買什么顏色的汽車，再靚麗的色彩，似乎都比不上可以隨時(shí)變換的車身顏色更能彰顯個(gè)性。

資料來(lái)源：E Ink官網(wǎng)

資料來(lái)源：根據(jù)公開(kāi)資料整理

雖然聽(tīng)起來(lái)酷炫，其實(shí)BMW i X F low使用的電子墨水技術(shù)離我們并不遙遠(yuǎn)。偶爾用來(lái)“壓泡面”的Kindle電子閱讀器，就是該技術(shù)最廣為人知的應(yīng)用場(chǎng)景；2021年9月寶馬推出的Vision Amby自行車，其號(hào)碼牌也是一塊電子墨水屏。

電子墨水使用的原料其實(shí)與印刷業(yè)使用的有點(diǎn)相似，只不過(guò)融合了化學(xué)、物理學(xué)、電子電路等領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)。電子墨水由數(shù)百萬(wàn)個(gè)微膠囊（microcapsules）構(gòu)成，其大小約等于人類頭發(fā)的直徑。每個(gè)微膠囊里含有電泳粒子，白色粒子帶負(fù)電荷，黑色粒子帶正電荷，它們懸浮于透明液體中。當(dāng)電場(chǎng)接通時(shí)，利用正負(fù)相吸的原理，相對(duì)應(yīng)的黑色粒子或白色粒子會(huì)移動(dòng)至微膠囊的頂端，由此，使用者就能看到白色或黑色。

寶馬BMW i X F low使用的便是研發(fā)的EInk Prism可變色電子紙。1992年在中國(guó)臺(tái)灣成立的元太科技，因2009年并購(gòu)了美國(guó)E-Ink公司，成為了全球唯一具有上游電子墨水技術(shù)與中游電子紙制造技術(shù)的公司。E Ink Prism運(yùn)用雙色電子墨水系統(tǒng)內(nèi)含白色墨水粒子與另一種顏色墨水粒子，透過(guò)程序編碼控制，可變色電子紙可以在兩種顏色間呈現(xiàn)漸層或閃動(dòng)的變化。元太科技告訴《第一財(cái)經(jīng)》雜志，E InkPrism可變色電子紙擁有紅、黃、藍(lán)、綠、黑、棕等不同的顏色，寶馬從中挑選了黑色粒子，用于車身黑白顏色的切換，驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，諸多黑白粒子混合在一起出現(xiàn)“混色”，即形成灰色的效果。

“在設(shè)計(jì)E Ink Prism可變色電子紙的顏色時(shí)，紅色、綠色、藍(lán)色是三原色（RGB），肯定要有，黑色最容易搭配，也要有。紅色粒子與黃色粒子因?yàn)樾涯?，頻繁被廣告商選取，其他顏色就都是與多位設(shè)計(jì)專家討論后，為了呈現(xiàn)更多元的效果，搭配出來(lái)的?！痹萍籍a(chǎn)品行銷處處長(zhǎng)梁予介紹道。

此前，電子墨水屏應(yīng)用最廣的場(chǎng)景多是二維平面，對(duì)于凹凸不平的三維立體車體而言，如何將選好的可變色電子紙嚴(yán)絲合縫拼接到車身上，是一道難題。梁予對(duì)《第一財(cái)經(jīng)》雜志介紹，E Ink Prism可變色電子紙相對(duì)普通紙張較硬，但具有一定的柔性，可以貼合任意表面，不過(guò)在某些棱角處，仍然需要采用鐳射切割技術(shù)將需要形狀或線條切割出來(lái)，能讓EInk Prism可以更服貼于表面。

從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看，將三維立體的圓球無(wú)限切割，就會(huì)變成無(wú)數(shù)個(gè)二維圓。寶馬便是通過(guò)這樣的方法將車身“降維”的。寶馬通過(guò)“生成式設(shè)計(jì)”（一種A I算法輔助的設(shè)計(jì)方法），為車身計(jì)算出專屬圖案，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試，找到最精確的角度，將E Ink Prism可變色電子紙與車身貼合在一起。最后，再給車身上的可變色電子紙涂上防水層，BMW iX Flow的“變色外衣”便制作完成。

找準(zhǔn)合適的角度鐳射切割并不容易。此外，因?yàn)槊恳黄珽 Ink Prism可變色電子紙都需要接口，如何在拼接的過(guò)程中將控制板“藏”起來(lái)，又如何保證中央控制系統(tǒng)能使每一片電子紙連通從而保持顯示的一致性，也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

那么，如果一片E Ink Prism可變色電子紙因受到撞擊而損壞，是否會(huì)影響整體的顯示效果？目前沒(méi)有足夠的信息表明當(dāng)寶馬BMW i XFlow車身遇到剮蹭，需替換多大范圍的電子墨水屏才能保證正常的變色效果，梁予表示，在很多應(yīng)用場(chǎng)景中—比如動(dòng)態(tài)墻面—每一片E Ink Prism可變色電子紙可依設(shè)計(jì)的需求成為獨(dú)立的顯示單元，若其中一片損壞，在中央控制板沒(méi)有損壞的情況下，動(dòng)態(tài)墻面可以繼續(xù)顯示，只需要更換壞掉的部分。

電子紙還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)：低能耗。以電子紙標(biāo)簽和電子紙廣告牌為例，過(guò)去7年，全球共安裝約6億個(gè)3寸左右的電子紙標(biāo)簽，假設(shè)每天更換4次價(jià)格信息，使用紙質(zhì)標(biāo)簽所產(chǎn)生的二氧化碳排放量是電子紙標(biāo)簽的3.2萬(wàn)倍；若以3000萬(wàn)張10英寸電子紙廣告牌取代同尺寸LCD廣告牌，持續(xù)使用5年且每天更換4次顯示畫(huà)面，將省去LCD廣告牌36億度的電力消耗，而生產(chǎn)這些電子紙只需要消耗900萬(wàn)度的電。

寶馬BMW i X F low也并非僅僅為了酷炫才運(yùn)用電子墨水技術(shù)。由于電子紙是反射式、雙穩(wěn)態(tài)的顯示技術(shù)，因此只在短暫的變色過(guò)程中消耗少量電能，維持顏色狀態(tài)則不產(chǎn)生能耗。據(jù)寶馬介紹，“電子墨水”在讓車身顏色變換的同時(shí)，可以提升車內(nèi)舒適性，從而降低電氣系統(tǒng)所需能量。比如，相比黑色，白色表面能夠反射更多陽(yáng)光，所以，若將車身顏色變?yōu)闇\色，可相應(yīng)減少外部強(qiáng)烈陽(yáng)光照射和高溫對(duì)車輛內(nèi)部的影響，防止中控臺(tái)、儀表板等內(nèi)飾過(guò)熱。而在溫度較低的情況下，又可以將車身變?yōu)樯钌?，有助于從?yáng)光中吸收更多熱量，減少空調(diào)加熱所需的能耗，增加電動(dòng)續(xù)航里程。

但由于法規(guī)嚴(yán)苛，加上成本較高，BMWiX Flow仍處于概念車階段，是否量產(chǎn)還是未知數(shù)。不過(guò)，E Ink Prism可變色電子紙已經(jīng)有非常多量產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，比如廣告牌、公交站牌、商品價(jià)簽、行李牌、墻面……“未來(lái)電子紙還能覆蓋更多物體的表面，根據(jù)應(yīng)用與軟硬件結(jié)合，使傳統(tǒng)不會(huì)動(dòng)的表面智能化且可持續(xù)。”梁予說(shuō)道。

采用可變色電子紙的客戶普遍有幾個(gè)訴求：酷炫、讓空間有變化感、可持續(xù)，以及能夠傳遞信息。其中，信息傳遞在城市智慧化的過(guò)程中是電子紙非常重要的目標(biāo)，以視覺(jué)也就是最直覺(jué)的方式，告訴用戶對(duì)象的信息，同時(shí)不產(chǎn)生光污染與碳排放。而寶馬BMW iX Flow在這方面也做了一些極具創(chuàng)意的嘗試。比如，在偌大的停車場(chǎng)里，車主可以通過(guò)色彩變換時(shí)的閃爍定位尋找自己的汽車，車體電量多少也可以在車身外部顯示。

2022年5月，寶馬與初創(chuàng)公司Brainboost合作，通過(guò)結(jié)合“電子墨水”技術(shù)與神經(jīng)科學(xué)技術(shù)，BMW iX Flow還可以對(duì)人體的腦電波做出反應(yīng)—體驗(yàn)者的大腦狀態(tài)被投射于車身，車身的顏色變化可以反映體驗(yàn)者的大腦活動(dòng)情況。比如，當(dāng)大腦處于休息狀態(tài)時(shí)，車身上的顏色變化趨于平穩(wěn)，且有節(jié)奏感；當(dāng)大腦變得活躍，車輛會(huì)開(kāi)始迅速變換顏色。

“你可以決定你想穿什么，你的社交媒體狀態(tài)是什么，也可以決定你的車是什么樣子。汽車也可以成為人們表達(dá)不同情緒的載體?！痹摗白兩嚒表?xiàng)目的負(fù)責(zé)人Stella Clarke表示。