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電子紙的發展不再僅限黑白兩色,連彩色也有啦!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/01 ・2502字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 HyRead 委託,泛科學企劃執行。

電子紙的應用在這一兩年大放異彩,再加上全球環保的意識抬頭,電子紙的應用也漸趨成熟,不僅在各大賣場可以看到使用電子標籤來標價,公車站牌的到站時間看板、交通看板號誌以及大型建物外牆都開始陸續應用電子紙,其中最大眾常見的就屬「電子紙閱讀器」了。

何謂電子紙?

電子紙其實不是非常嶄新的科技產品,1996 年約瑟夫.雅各布森(Joseph Jacobson)在麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)開發了微膠囊電泳技術,隔年就成立 E-Ink 公司,專注發展電子紙顯示技術。

電子紙」是一種具有柔軟度又可重複顯示資料的一種新型軟式顯示器,其特性為輕薄(厚度多半小於 1mm)、可捲曲、省電且製造成本又低。在各種場合或是戶外及光線強烈的地方,電子紙所能顯示的文字都能清楚辨識,超越傳統螢幕和紙本遇到強光就看不清楚的困擾。相較於電視螢幕的液晶顯示器,長時間的觀看電子紙眼睛不易疲勞,就像觀看一般的紙本一樣。

近幾年被廣泛應用在電子書的顯示、廣告看版,隨身碟的顯示器等以及全彩電子書閱讀器以及 A4 大小的電子紙等等。

E- Ink 技術作為電子紙閱讀器的兩大特性:反射式和雙穩態

E- Ink 技術作為電子紙閱讀器的兩大特性:「反射式」和「雙穩態」

LCD 和 LED 顯示器的液晶分子一樣是透過電場作用,使得液晶分子排列方向轉變,造成透光率改變來調節顯示明亮度,而需要有背光模組或自發光,才能看到影像穿透上來。

E- Ink 則比較像是印刷品,透過有色粒子泳動變化,就像我們閱讀紙本書籍一樣,是透過「反射式」的光源來看到影像的,所以環境光源越亮,顯示反而越清晰,這點 LCD 和 LED 顯示器是無法做到的,而且背光模組或是自發光的光線都是直射觀看者的眼睛,相對之下比較容易視覺疲勞。

另一個特性稱為「雙穩態」,雙穩態是指即便移除電場,顯示器畫面還是可以正常維持顯示畫面,而不像是 LCD 顯示器,若不供電,一來背光系統不再發光,二來排列的液晶分子也會因為電場消失而排列狀態消失,所以需要持續維持電場供電。這個特性代表 E- Ink 只有在更換畫面時需要通電,在顯示過程完全不消耗電力,節電性能高,不管是待機或是顯示時間都是 LCD 顯示器無法比擬的。

這兩大特性讓「電子紙閱讀器」不僅能長時間使用,觀看感受就像看印刷品一樣舒服,不易造成視覺疲憊,少了背光模組和大電池電量需求,整體重量也很適合長時間拿在手上。

現在的電子紙不只有黑白兩色!彩色技術也越來越好

電子紙發展至今,其實已經有三色、四色和彩色的技術,有些就像 LCD 面板一樣,例如 CFA 濾光片,在最前方透明模板加上彩色濾光片,透過三原色混色讓電子顯示色彩,這類產品應用在閱讀時,翻頁速度尚可接受,但顏色效果只達淡彩墨等級。

而另一種彩色電子紙顯示器(Advanced Color ePaper, ACeP™),則是透過TFT背板施加的電壓,創造不同的電場模組,控制帶多色的粒子泳動,讓單一微膠囊(Microcapsule),或是在微杯(Microcup®)不只是黑白雙色變化,而能呈現更細緻色彩表現,這個技術實現包含八種原色的全色域顯示效果,但目前的侷限是換頁速度須等待數秒。

還有一種新的電子紙,稱為反射式膽固醇式液晶技術,本身就是有顏色的液晶,施加電場後,會讓這類分子有不同的排列,就如同不一樣的晶格,可以反射特定波長,直接呈現顏色。

雖然目前彩色的液晶成本、顯色效果或是反應速度,還需要研究改進修正,但仍令人十分期待未來的發展。

電子紙閱讀器除了書寫功能外,還有哪些功能呢?

使用電子書的重點就是看書籍資源符不符合你的觀看習慣,在 HyRead ebook 電子書店有超過 15 萬本豐富的數位內容,除了購書還能租閱書籍與訂閱雜誌。也可使用圖書館借閱證,直接免費借閱公共圖書館或是學校圖書館的書籍。

HyRead Gaze X Plus 有 10.3 吋大螢幕,閱讀書籍雜誌都很方便,這款有一個特別之處是附有喇叭,可以聆聽有聲書,若講求外出方便攜帶則可考慮另一台機型 Note Plus 7.8 吋。 HyRead 也善用電子紙的書寫輸入特性,可以搭配電磁筆快速建立筆記,足夠大的尺寸、流暢的筆觸,對於工作效率很有幫助。 而更重要的是全系列採用電子墨水技術,能保護雙眼免於藍光傷害。

HyRead 近期也推出了台灣第一台開放式彩色閱讀器,採用文中提到的 CFA 濾光片的顯色效果,色彩雖不到鮮豔,但採用元太 kaleido plus,圖文書、繪本這類書籍色彩呈現都算不錯。

更多關於 HyRead Gaze X Plus 10.3 吋全平面電子紙閱讀器的資訊與購買連結:
https://hyread.cc/4f2qje
HyRead Gaze 電子書閱讀器,無藍光舒適閱讀,限時優惠中!

HyRead 電子書店折扣碼:pansci50
2022/12/31前至 HyRead 電子書店購書,輸入折扣碼,單筆滿 350 元折 50 元。

參考資料

  1. 電泳式和膽固醇式液晶電子墨水-電子紙系列報導 – PanSci 泛科學
  2. 反射式膽固醇液晶電子紙! Color E-paper – PanSci 泛科學
  3. 電子紙是什麼?與LCD比較?優缺點有哪些?
  4. 〈智慧顯示展〉電子紙產業聯盟滿周年 物流、教育應用發展最快 | Anue鉅亨 – 台股新聞 (cnyes.com)
  5. 電子紙的歷程與現況-電子紙系列報導
  6. 電泳式和膽固醇式液晶電子墨水-電子紙系列報導
  7. 電子墨水技術
  8. Electronic paper-Wikipedia
  9. E-Readers and Visual Fatigue
  10. 彩色電子紙技術
  11. 元太EP2 什麼是電子紙?(繁)-Youtube
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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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