Naukowcy od wielu lat starają się zastąpić krzem stosowany w procesorach komputerowych innym materiałem, ponieważ powoli zbliżamy się do granic możliwości tego surowca. To znaczy, że wydajność komputerowych podzespołów stanie w miejscu z prostego powodu - fizycznie będziemy wykorzystywać 100% możliwości krzemu. Czy to oznacza, że branża IT powinna obawiać się kryzysu? Na szczęście nie. Działy rozwojowe wielu koncernów, jak i naukowcy z uczelni na całym świecie stają na głowie, żeby tylko znaleźć substytut dla błyszczących płytek krzemowych.

Fot: Intel.com

Światełkiem w ciemności dla informatyki był komputer kwantowy. Sprawa jednak ucichła i nie wydaje się, żeby ten wynalazek zawitał w najbliższym czasie na nasze biurka w formie pecetów czy laptopów. Technologia okazała się zbyt zawodna przy pracy. W niedawnej przeszłości mogliśmy przeczytać, że najtęższe głowy tego świata przysiadły przy swoich biurkach i wymyśliły komputer biologiczny. Obliczenia wykonywane miały być przez łańcuchy DNA lub sieci neuronowe. Taka maszynka byłaby szybsza od obecnych procesorów nawet setki miliardów. To tak, jakby z trójkołowego rowerka bez dwóch kół i kierownicy przesiąść się do myśliwca F-16. Niestety jest jeden, mały problem. Obie technologie są jeszcze w powijakach. Zanim naukowcy zawładną nad kwantami i sznurkami kodu genetycznego, minie jeszcze trochę czasu.

Tymczasem pojawiła się kolejna alternatywa dla całego informatycznego świata. W 2004 roku naukowcom udało się wytworzyć grafen. To odmiana węgla 100 razy elastyczniejsza od stali, niemal całkowicie przezroczysta, o bardzo niewielkiej rezystancji, bardzo dobrym przewodzeniu prądu i wysokiej przewodności ciepła. Nie mogło być jednak zbyt pięknie i szybko okazało się, że produkcja tego surowca pochłania całe walizki pieniędzy. Poza tym ilości wytwarzanego materiału były tak niewielkie, że wsytarczyło ledwie na pokrycie główki od szpilki.

Fot: Flickr.com / Sarah MacMillan / CC

Ta sytuacja może się jednak odmienić, bowiem polskim naukowcom z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego udało się opracować sposób na produkcję grafenu w ilościach umożliwiających jego komercyjne wykorzystanie. Już niedługo krzem może zostać wyparty, a to oznacza, że na rynku pojawi się zupełnie nowy rodzaj elektroniki - szybszej, zminiaturyzowanej i oszczędniejszej. Według wstępnych ustaleń, procesory grafenowe będą w stanie pracować z częstotliwością dochodzącą nawet do 1000GHz, podczas gdy obecna średnia plasuje się na poziomie około 3GHz. Ze względu na swoją nadprzewodność, nowy materiał będzie mógł walczyć z krzemem w całym przemyśle elektronicznym, a także w elektrycznym.

Grafen to nie tylko nowe źródełko pieniędzy dla producentów komputerów. Na zastosowaniu tego materiału skorzystają niemal wszyscy. To dobra wiadomość dla firm, które zajmują się pisaniem programów do projektowania i wsparcia produkcji. Ogromne moce obliczeniowe nowych procesorów pozwolą na tworzenie jeszcze bardziej skomplikowanych projektów i przeprowadzanie bardzo zaawansowanych symulacji. Zastosowanie nowego materiału w maszynach z pewnością przełoży się także na ich pracę, która stanie się szybsza i bardziej wydajna.

Czy dzięki grafenowi w naszym kraju powstaną giganci na miarę IBM, Intel Pentium lub Apple? Z pewnością jest to możliwe, ale żeby tak się stało, nasz rząd musiałby wykazać się chociaż minimalną ilością dobrych chęci, co w jego przypadku może być trudne do osiągnięcia.

(BB)