Grafen z technologią polskich naukowców „wyautowany”!


Grafen – następca krzemu podyktuje tempo rozwoju produkcji półprzewodników, a te w bezpośredni sposób wpłyną na rozwój i udoskonalanie komputerów. To polskim naukowcom z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) – a konkretnie zespołowi pod kierownictwem dr. inż. Włodzimierza Strupińskiego udało się opracować najlepszą na świecie technologię produkcji grafenu. Ale jak to bywa w platformersko-pawlakowym zwyczaju, – poprzez przeszkody natury finansowej, skutecznie „wyautowano” produkcję grafenu w Polsce.

Czy pamiętacie Państwo, jak około półtora roku temu media głównego nurtu w każdych niemal blokach informacyjnych „krakały” o polskim wynalazku, a dotyczącym technologii produkcji grafenu? Dzisiaj temat przycichł w sposób naturalny, jako że na drodze do końcowego sukcesu zabrakło… woli politycznej. Do braku tej woli jeszcze wrócę, ale na wstępie przypomnę, co to takiego grafen i co dzięki niemu można osiągnąć.



Otóż grafen – jest jedną z alotropowych odmian węgla, wyizolowaną i przebadaną po raz pierwszy w 2004 roku przez brytyjsko-rosyjską grupę fizyków, a konkretnie przez Andre Geima i Konstantina Novoselova, którzy otrzymali go zdzierając warstwy węgla z grafitu za pomocą zwykłej taśmy klejącej. Zbudowany jest z pojedynczej warstwy atomów węgla, tworzących połączone pierścienie sześcioczłonowe i może być uważany za ostatni element szeregu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (np. benzenu). Grubość materiału wynosi jeden atom. Atomy węgla tworzą w grafenie płaską, praktycznie dwuwymiarową siatkę o sześciokątnych oczkach, której struktura przypomina plaster miodu. To tak, jakby obok siebie ułożyć na wcisk miliardy benzenowych sześciokątów i stworzyć idealnie płaską folię o grubości zaledwie jednego atomu i niezwykle uporządkowaną. Całość trzymają siły wiązań międzyatomowych, które nadają materiałowi ogromną wytrzymałość. Dzięki temu jest ponad sto razy bardziej wytrzymały niż stal (!), a przy tym niesłychanie elastyczny, czysty i przezroczysty, bowiem składa się – jak jego kuzyni grafit i diament – wyłącznie z atomów węgla.

Andre Geim i Konstantin Nowosełov za badania grafenu otrzymali w roku 2010 Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. 

Dlaczego grafen może zrewolucjonizować świat w dziedzinie elektroniki? 

Grafen, to przede wszystkim przyszłość komputerów. Dzięki zastosowaniu go w produkcji podzespołów, będą one znacznie mniejsze, bardziej oszczędne i co najważniejsze – około 500 razy szybsze niż obecnie, gdyż przewodzi prąd ok 30 razy szybciej niż krzem. W grafenie elektrony płyną tak szybko, że zachowują się prawie jak fotony, a grafenowe procesory będą osiągać szybkości, o jakich dziś możemy tylko marzyć. Zastąpi on krzem – dotychczasowy podstawowy pierwiastek do produkcji elementów półprzewodnikowych stosowanych w komputerach, głównie mikroprocesorów. Z grafenu będzie można także produkować przezroczyste elektrody w ogniwach słonecznych (pozwala się zginać), superkondensatory i ogniwa wodorowe. Może także służyć do sekwencjonowania DNA i budowy różnorakich czujników. 

Naukowcy przewidują zmierzch epoki krzemowej za około 8-10 lat. Przy wykorzystaniu krzemu nie będzie już można wytwarzać mniejszych podzespołów, bo granica rozmiarów tych urządzeń to 20 nanometrów (0,000 02 milimetrów). Grafen pozwoli je ograniczyć do 2-3 nanometrów (0,000 003 milimetrów).

Metoda otrzymywania grafenu przy zastosowaniu taśmy typu Scotch – niestety – nie nadawała się do zastosowania na skalę przemysłową. Uzyskane przez Andrie Geima i Konstantina Nowosełova płytki grafenu miały powierzchnię zaledwie kilkudziesięciu mikrometrów (1 mikrometr = 0,001 milimetra) i były zbyt małe, by stosować je na masową skalę. 

Niemal cały świat naukowy tej dziedziny pracował nad taką technologią, która gwarantowałaby kontrolowany sposób wytwarzania go w dużych ilościach – i to bez konieczności używania drogiej, specjalistycznej aparatury. Udało się to naukowcom z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) – a konkretnie zespołowi pod kierownictwem dr. inż. Włodzimierza Strupińskiego (opis technologii pomijam z oczywistych względów, choć jest mi znana). 

Co z kasą na to przedsięwzięcie?

 W maju 2010 roku metoda została zgłoszona do polskiego urzędu patentowego, a równocześnie złożono wniosek do Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego o dofinansowanie rozszerzenia ochrony patentowej na inne kraje. Ministerstwo poprzez Ośrodek Przetwarzania Informacji zapewniło kilkaset tysięcy złotych na ochronę patentową polskiej metody za granicą przez najbliższe 18 miesięcy na całym świecie, a potem w wybranych krajach na co najmniej trzy lata.

 ITME nie chciało wypuścić patentu z rąk. Zamierzało znaleźć partnerów w biznesie i wytwarzać grafen w kraju. – Jeśli się do tego weźmiemy, ale już, zaraz, natychmiast, to się uda – powiedział w maju 2010 roku dr Strupiński. – Nie możemy też poprzestać na produkcji samego materiału, bo inni nas wyprzedzą. Wiadomo, że w Chinach w końcu zrobią go taniej, – dodał.

Zatem wydawać by się mogło, że Polacy mogą już rozwijać i komercjalizować autorską technologię. Co prawda wcześniej sposób na produkowanie większych arkuszy grafenu znaleźli amerykańscy naukowcy, ale ich metoda nie gwarantowała najwyższej jakości i przegrali z polskimi naukowcami.

– Skoro już zrobiliśmy pierwszy krok w tej dziedzinie i jesteśmy w tej chwili w światowej czołówce jeśli chodzi o technologię wytwarzania grafenu, to dobrze by było, żeby w Polsce rozwijać ją dalej. Polskie firmy są gotowe do inwestowania, choć trzeba dopiero zorganizować w naszym kraju podstawę technologiczną i infrastrukturę związaną z grafemem, – ocenił dr Strupiński. Uczeni liczyli, że powstanie krajowy program badawczy, który – wzorem innych państw – uruchomi potencjał polskich placówek badawczych i doprowadzi do zdobycia różnych doświadczeń, opracowania technologii cząstkowych i wdrożenia jej do produkcji. A do stworzenia tej infrastruktury potrzebne jest zaangażowanie się Ministerstwa Gospodarki, no i oczywiście pieniądze. I tu zaczynają się schody.



Fundusze z europejskiego programu Flag Ship miały być uruchomione od 2012 roku. W grę miało wchodzić 100 milionów euro rocznie przez 10 kolejnych lat. Takie zapewnienie otrzymał dr Strupiński i tak została zredagowana umowa. Ale jak platformersko-pawlakowa władza mówi, to mówi, a jak obiecuje, to tylko… mówi. Nie wyjaśniono zespołowi naukowców, co przemawiało za nie dotrzymaniem podpisanej umowy. Środki, jakie wyasygnowano na program „Grafen”, stanowią jedynie 20% z obiecanej kwoty. A co z resztą pieniędzy? Przecież jest to „wyautowanie” naszej rodzimej high-tech!

 Polskie osiągnięcie po opublikowaniu w czasopiśmie Nano-Letters, spotkało się z zainteresowaniem ośrodków badawczych z całego świata oraz firm produkcyjnych. I tylko patrzeć, jak obcy kapitał zajmie się polskim wynalazkiem. Zresztą już nie pierwszym.

Na zakończenie zacytuję słowa słynnego francuskiego fizyka, laureata Nagrody Nobla, Georgesa Charpaka, który powiedział: „Dowiedziałem się, że Polacy przeznaczają 0,12 % swego dochodu narodowego na badania naukowe i pomyślałem sobie, że musicie być chyba niespełna rozumu. (…) Wasze 0,12 % to dywersja przeciw Polsce i jej talentom. To zbrodnia”.

Źródło: SATYR (blogger Obserwatora)

Advertisements

12 komentarzy

  1. Ciekawe,co jeszcze świat nam przyniesie. Czytalem gdzies ze grafen to najdrozszy material jaki jest obecnie na Ziemi.

    1. Nie wiem dokładnie, jak jest teraz, po tym, jak Polacy wynaleźli metodę przemysłową. Rzeczywiście używając taśmy klejącej musiało być pracochłonnie 😉 Najbardziej jednak boli, że Polacy na nowej metodzie produkcji nie zarobią… A grafen jawi się jako przyszłość elektroniki. Te procesory oparte na technologii białkowej chyba nie za bardzo się sprawdziły, bo coś cicho. Podobnie było z Lucjanem Łągiewką. Pamiętasz jego zderzak?

  2. nie dawac „polskim nałkowcom” zadnych pieniedzy ….. polaczki podludzie rzucili sie samodzielna budowe korwety najlepszej na swiecie i skonczylo sie jak zwykle Wielka Klapa. Ja pamietam czasy kiedy „polscy nałkowcy” wynajdywali wynaleziony juz procesor 8080 …. 8 lat to trwalo a jak wynalezli to nie byli zdolni go produkowac a na zachodzie uklady byly do kupienia za grosze bo byly juz bardzo przestarzale. Jak przyjda „polscy nałkowcy” z wiescia ze potrzebuja pieniedzy bo opracowali najlepsza technologie to ich bez Leb gazrurkom i po klopocie

  3. Coś w tym jest jednak bez pieniędzy nie ma wyników, a profesorki mądre głowy chcą kasy na badania

    1. Wszyscy powinni na tym zarabiać, tylko trzeba do tego mądrej opieki państwa.

      1. przelewy do polski · ·

        zgadza się,tylko wszyscy wiemy niestety czym się nasz kochany rząd najbardziej opiekuje…

  4. Pozwole sobie przytoczyc słowa Józefa Piłsudskiego na temat Polski i polskiego rzadu: „Rzeczpospolita to wielki burdel, konstytucja to prostytutka a posłowie to kurwy!”

  5. To przełomowy materiał jaki znajdzie zastosowanie w konstrukcjach komputerowych, eletkronicznych i optycznych ze względu na swoje właściwości oraz elastyczność. Ekonomiczni i naukowcy polscy powinni się porozumieć z firmami amerykańskimi w celu wdrożenia grafenu do produkcji komputerów i monitorów.

  6. co znaczy „wyautowane”?

    1. Znaczy się „odsunięte”, jedno zastąpiło drugie. 😉 W naszym rozumieniu technologia polska, pozbawiona wsparcia rządowego, została wyparta przez rozwiązania zagraniczne, co oznacza wprost brak wpływów dla polskiej gospodarki.

  7. […] w 2012 roku było to jeszcze bez wsparcia władz co udowadniają choćby takie wpisy blogerskie jak ten  ale już pół roku temu Donald Tusk,premier Polski mówił o „historycznej […]

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: