Grafenowa rewolucja - wieczne baterie i wyświetlacze przyszłości

Skoro już o komputerach mowa, trzeba wspomnieć o niesamowitej rewolucji, jaką może przynieść wykorzystanie grafenu w branży wyświetlaczy elektronicznych. Zespół naukowców z Graphenea , SCALE Nanotech oraz TU Delft postanowił zaprojektować węglowy ekran MOdulator Display, w skrócie GIMOD. Ich sprzęt zostawił daleko w tyle współczesne wyświetlacze z górnej półki. Prototypowy GIMOD odświeża się z częstotliwością 400 Hz, znacznie sprawniej niż 144-hercowe wyświetlacze reklamowane jako sprzęt idealny dla graczy. A to jeszcze nie wszystko, co potrafi ta technologia – taki grafenowy ekran mógłby pracować przy 2000 Hz, co oznaczałoby, że wyświetlałby dwukrotnie więcej obrazów, niż rejestruje ludzkie oko. Ponadto GIMOD oferuje niesamowitą rozdzielczość rzędu 2500 ppi, czyli wyświetla kilkukrotnie więcej pikseli na cal niż najlepsze wyświetlacze w branży mobilnej, które pracują przy ok. 800 ppi. Gdzie takie ekrany znalazłyby zastosowanie? Przede wszystkim w zaawansowanych goglach VR, które byłyby w stanie wyświetlać wielokrotnie lepszy obraz niż dotychczas. Ostatecznie wyeliminowałyby problem widocznych przerw między pikselami obrazu, które psują immersję rozgrywki. A jeśli same gogle byłyby skonstruowane w oparciu o podzespoły grafenowe – stałyby się mniejsze, wygodniejsze i poręczniejsze w użyciu. Lecz największych zmian w kontekście upowszechnienia się grafenu należy doszukać się w zupełnie innym miejscu – w układach zasilania. Baterie litowo-jonowe to najbardziej przestarzały element współczesnej elektroniki, który opóźnia rozwój wielu branż. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię ze strony smartfonów, zestawów VR czy przenośnych projektorów w parze powinna iść ewolucja technologii gromadzenia i pobierania energii. Na razie nic takiego nie ma miejsca, ale grafen ma szansę zmienić coś w tej kwestii. Z innowacyjnymi bateriami eksperymentują takie firmy jak Huawei czy Samsung, które testują ogniwa wzbogacane powłoką węglową. Dzięki takiej nietypowej konstrukcji ogniwa charakteryzują się większą żywotnością oraz szybkością ładowania. Jednak dopiero stworzenie w pełni grafenowej baterii byłoby przełomem, na który czeka cały świat technologiczny. Takie ogniwa mogłyby naładować nasz telefon w niespełna 10 sekund, znacząco wydłużyłyby także czas zabawy w wirtualnej rzeczywistości. Jeśli napełnienie baterii do gogli VR trwałoby kilkanaście sekund, nie musielibyśmy przerywać zabawy w najmniej odpowiednim momencie albo wyposażać się w kilka zapasowych zestawów zasilania. Wymienialibyśmy i ładowali baterie w locie. Ultrawydajne komputery, szybki internet zdolny do odpalania najbardziej wymagających gier w chmurze, telefony i konsole przenośne, które naładujemy w kilka sekund oraz ekrany o skrajnie wysokiej rozdzielczości i częstotliwości pracy. Grafen mógłby wywrócić współczesną technologię do góry nogami. Materiał ten jest idealnym także kandydatem na zintegrowanie człowieka i maszyny, mógłby posłużyć do stworzenia interfejsu mózg-komputer i przybliżenia nas do świata rodem z gry Deus Ex: Rozłam Ludzkości. Zwłaszcza że powstały już pierwsze grafenowe tatuaże, które monitorują parametry życiowe i bezprzewodowo przesyłają dane do telefonu. Problem w tym, ze wszystko to tylko teoria, a produkcja grafenu na skalę masową wciąż jest problematyczna. I dopóki nie nauczymy się wytwarzać go w tani i szybki sposób, dopóty wszystkie te innowacyjne rozwiązania będą funkcjonowały wyłącznie w warunkach laboratoryjnych. Forrest Norrod, wiceprezes działu Datacenter w AMD, podczas konferencji Rice Oil and Gas HPC stwierdził, że jego firma będzie polegać wyłącznie na krzemie jeszcze co najmniej przez 7 do 10 lat i ma w planach w pełni wykorzystać potencjał tego materiału w produkcji podzespołów wykonanych w 3-nanometrowym procesie technologicznym, które mogą pojawić się na rynku za ok. 5 lat. Jeśli przyjęlibyśmy zatem AMD jako wyznacznik tego, kiedy nadejdzie koniec epoki krzemu, możemy założyć, że pierwsze grafenowe urządzenia produkowane na masową skalę pojawią się gdzieś ok. 2025 roku. To wtedy branża technologiczna powoli będzie zbliżać się do kresu możliwości współczesnych układów i zacznie szukać rozwiązań, które pozwolą dalej toczyć się karuzeli postępu.