Grafenowe układy scalone. Polskie wynalazki, które prawie zmieniły świat
- 10 polskich wynalazków, które miały odnieść sukces
- Zderzak Lucjana Łągiewki
- Grafenowe układy scalone
- Polski niebieski laser
- Komputer 16-bitowy K-202
- Paliwo z dwutlenku węgla
- Teoria holografii
Grafenowe układy scalone
Obecne procesory oparte na krzemie powoli zbliżają się do granic miniaturyzacji. Procesory kwantowe nadal są w fazie rozwojowej. Rozwiązaniem wydaje się więc zmiana materiału, z jakiego wykonane są konwencjonalne układy scalone. Zamiast na piasek, naukowcy spojrzeli w kierunku węgla, a dokładniej jednej z jego odmian alotropowych.
Grafen to płaska struktura złożona z atomów węgla, przypominająca plaster miodu. Posiada właściwości (dobra przewodność cieplna i elektryczna), które pozwalają myśleć o nim jako następcy krzemu – może on zapewnić technologii procesorowej nowe horyzonty. Problemem jednak jest jego wytwarzanie – uzyskanie jednolitej struktury grafenu o jednoatomowej grubości nie jest łatwym zadaniem.
W 2011 roku Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych oraz Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego poinformował o uzyskaniu dobrej jakości płytek grafenu. Polska metoda wydawała się obiecująca i badania ruszyły pełną parą. Trzy lata później ITME wspólnie z firmą Seco-Warwick udaje się stworzyć urządzenie, zdolne do wytworzenia płytki 50x50 cm grafenu w parę godzin. Wtedy wartość takiego arkusza szacowano na nawet 300 tys. zł.
Wydaje się, że przed polskim przemysłem grafenowym otworem stała świetlana przyszłość, przecież materiałem tym interesuje się cały świat. Z czasem jednak okazało się, że nie takim otworem, na jaki liczyliśmy. Choć nie można powiedzieć, by tym razem skorzystano z naszego pomysłu – zachodnie (i wschodnie) firmy opracowały własne sposoby produkcji grafenu. Nie wykorzystaliśmy swoich pięciu minut.
Dr hab. inż. Włodzimierz Strupiński (który swoją drogą został zwolniony z ITME w 2017 roku), wynalazca polskiej metody produkcji opowiada, dlaczego „polski grafen” ucichł:
Technologie wytwarzania były rozwinięte i dopracowane, wystarczyło przyłożyć się do bardziej agresywnego marketingu wspierającego sprzedaż. Z mojego punktu widzenia, te działania spółki Nano Carbon były za mało profesjonalne i nie udało się jej zaistnieć na światowym rynku, choć miała znacznie większe atuty niż wiele firm, które odniosły sukcesy.
Nano Carbon to nazwa dla spółki powołanej do zarządzania sprzedażą grafenu. Udziały w niej miały Polska Grupa Zbrojeniowa i KGHM. Niestety brak sukcesów sprawił, że podmiot wpadł w kłopoty. Produkt „schodził” w ilościach laboratoryjnych, a w 2019 spółka zaczęła wyprzedawać swoje maszyny. Sprawą zainteresowała się prokuratura (zarzut niegospodarności) a NIK wydał niekorzystny raport. Pod koniec 2019 roku zadecydowano o rozwiązaniu Nano Carbon.
Nad grafenem pochyla się teraz cały świat, choć na razie nie widać jego implementacji w układach scalonych. Czy Polska nie ma już w tym temacie szans? Na pewno nie na pozycję lidera, ponieważ inni osiągnęli już to co my i zmierzają dalej. Ale materiałów dwuwymiarowych takich jak grafen jest więcej – być może jest jeszcze szansa. Mają one wiele zastosowań, ze względu na tematykę serwisu nas jednak interesują głównie procesory.
