Grafenowa rewolucja - wieczne baterie i wyświetlacze przyszłości

Poproś naukowców, aby opowiedzieli ci o grafenie, a roztoczą wizję przyszłości, w której kwantowe komputery dokonują niesamowitych odkryć matematycznych, ultralekkie samoloty przemierzają przestworza, a energia na ziemi produkowana jest wyłącznie za pośrednictwem superwydajnych ogniw fotowoltaicznych. W tym dwuwymiarowym materiale tkwi tak ogromny potencjał, że jego upowszechnienie się może doprowadzić do kolejnej wielkiej rewolucji przemysłowej. Ale w rozmowach o grafenie nie powinniśmy skupiać się wyłącznie na wielkich projektach. Warto przytoczyć także bardziej przyziemne i rozrywkowe zastosowania tego materiału, który ma szansę odmienić nie tylko przemysł w skali globalnej, ale i naszą codzienność. A przynajmniej tę jej rozrywkową część. Opowieść o grafenie zacznijmy od sprawy najbardziej oczywistej, czyli drastycznego przyspieszenia wydajności komputerów domowych. Choć niektórzy naukowcy postulują za tym, aby wykorzystać ten materiał do budowy zaawansowanych urządzeń kwantowych, grafen może sprawdzić się także w klasycznych pecetach. Naukowcy z Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf , Uniwersytetu Duisburg-Essen oraz Max Planck Institute for Polymer Research przeprowadzili pierwsze udane eksperymenty dowodzące, że układy grafenowe mogłyby pracować przy terahercowej częstotliwości, wielokrotnie szybciej niż najwydajniejsze układy oparte na krzemie. Pomiarów dokonano oczywiście w warunkach laboratoryjnych, dlatego nie można spodziewać się, że lada moment na rynku pojawią się grafenowe pecety, które wywrócą do góry nogami cały świat technologii. Nie można jednak wykluczyć, że w przyszłości uda się skonstruować komputery z grafenowymi ścieżkami, procesorami i tranzystorami, które zawstydzą swoją wydajnością współczesne urządzenia. Jeśli do tego dojdzie, prawdopodobnie na dobre pożegnamy się z wielkimi stacjonarkami, gdyż pecety skurczą się drastycznie i zamienią w małe, kompaktowe skrzyneczki. Gwałtowna miniaturyzacja komputerów i konsol po opracowaniu grafenowej elektroniki wydaje się nieunikniona. Zwłaszcza jeśli przytoczymy eksperymenty przeprowadzone na Uniwersytecie Technicznym Chalmersa w Szwecji. Zespół międzynarodowych badaczy skupiony wokół tej szwedzkiej uczelni dowiódł, że pokrycie elektroniki powłoką grafenową może zredukować temperaturę pracy procesora nawet o 25 procent. Efekt? Dość prosty do przewidzenia – pozbędziemy się wielkich układów chłodzenia, które są niezbędne do tego, aby elektronika nie ugotowała się podczas intensywnej pracy. Za kilkanaście lat radiatory w obecnej formie mogą okazać się po prostu zbędne. Przynajmniej w tych urządzeniach, na których będziemy odpalali następcę Battlefielda V czy kolejną odsłonę Metro. Nie można jednak wykluczyć, że nigdy nie doświadczymy tej miniaturyzacji na własnej skórze. Nie dlatego, że grafenowe procesory nie powstaną za naszego życia. Może po prostu okazać się, że nie będziemy potrzebowali klasycznych komputerów i konsol, gdyż wszystkie programy do użytku domowego oraz gry uruchomimy w chmurze obliczeniowej. I tak, wiem, że cloud gaming jest dziś bardzo kontrowersyjny, gdyż do płynnej gry w wysokiej rozdzielczości wymagane jest bardzo szybkie połączenie internetowe. Ale badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetów Bath i Exeter dowiodły, że wykorzystanie grafenu w światłowodach w teorii pozwoliłoby przyspieszyć prędkość przesyłania danych nawet stukrotnie. Jeśli okaże się, że da się wykorzystać te badania do produkcji ultrawydajnych łączy internetowych, granie w chmurze stanie się o wiele przyjemniejsze. Z komputerów będą korzystać niemal wyłącznie centra danych, a społeczeństwo przyzwyczajone do serwisów subskrypcyjnych może chętnie zwrócić się w stronę usługodawców oferujących wynajem wirtualnych maszyn do grania. Jeśli do tego dojdzie, być może na dobre zakończy się wojna konsolowców i pecetowców, gdyż grafen na dobre wykosi wszystkie dotychczasowe platformy. To oczywiście tylko jeden z możliwych scenariuszy. Równie dobrze może okazać się, że w wojnie 100-krotnie szybszego internetu i 1000-krotnie szybszych komputerów postawimy na tę drugą opcję, zachęceni ekstremalnym zwiększeniem wydajności domowych komputerów i konsol.