Tranzystory szybsze, tańsze i bardziej energooszczędne — a wszystko dzięki odkryciu z Krakowa. Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego znaleźli sposób na nanografen, którego dotąd nikt nie potrafił opracować.
Grafen od lat budzi ogromne nadzieje. Ten materiał — cienki na jeden atom, zbudowany z węgla — ma właściwości elektryczne, które mogłyby zrewolucjonizować elektronikę. Problem w tym, że dotąd jego przemysłowe zastosowanie było koszmarem logistycznym: synteza wymagała metali szlachetnych, wysokich temperatur i kosztownego przenoszenia nanopowłok z jednego podłoża na drugie.
24 czerwca 2026 roku Rzeczpospolita Cyfrowa poinformowała o odkryciu, które może to wszystko zmienić. Badacze z Zakładu Fizyki Nanostruktur i Nanotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali pierwszą na świecie metodę bezpośredniego nanoszenia nanografenu na powierzchnie niemetaliczne — w tym materiały krzemowe, z których zbudowane są współczesne chipy.
Na czym polega przełom?
Do tej pory nanografen syntezowano niemal wyłącznie na metalach szlachetnych — złocie, platynie, miedzi — a następnie żmudnie przenoszono na właściwe podłoże. Każdy taki transfer był źródłem ryzyka: zanieczyszczeń, uszkodzeń struktury, strat jakości.
Polska metoda eliminuje ten problem u samego korzenia. Polega na bezpośrednim naniesieniu prekursorów grafenu na docelowe podłoże w warunkach wysokiej próżni. Układ jest podgrzewany do zaledwie 200–220 stopni Celsjusza — to znacznie mniej niż minimalne 400 stopni wymagane przez obecne metody przemysłowe — i wystawiany na działanie atomowego wodoru, który pełni rolę selektywnego katalizatora. W efekcie prekursory przekształcają się w uporządkowane struktury nanografenowe bezpośrednio tam, gdzie mają docelowo działać. Bez przenoszenia, bez metali szlachetnych. Bez ryzyka zanieczyszczeń.
Dr inż. Rafał Zuzak z UJ, jeden ze współtwórców metody, podkreśla jej praktyczny wymiar:
— Bazujemy na dostępnych w przemyśle prekursorach grafenu oraz urządzeniach do generowania próżni i produkcji atomowego wodoru, tzw. crackerach. W naszej opinii łatwa dostępność narzędzi i prekursorów otwiera drogę do wdrożenia tej technologii do powszechnego zastosowania w przemyśle.
Pełna kontrola na poziomie atomu
To, co szczególnie interesuje inżynierów, to możliwość precyzyjnego kształtowania właściwości wytwarzanego nanografenu. Różne struktury grafenowe mają różną charakterystykę elektryczną — co oznacza, że tę samą metodę można dostosowywać do różnych zastosowań.
Jak wyjaśnia dr hab. Szymon Godlewski, prof. UJ:
— Już dziś wiemy, że przy zastosowaniu tej metody możliwe jest wytwarzanie różnego rodzaju struktur nanografenowych, które istotnie różnią się między sobą charakterystyką, przez co mogą nadawać różne właściwości materiałom, na których są umieszczone.
Rodzaj wytwarzanych struktur zależy m.in. od doboru prekursorów — co daje naukowcom i inżynierom niemal pełną kontrolę nad końcowym produktem.
Dlaczego to ważne dla AI?
Tranzystory zbudowane z nanografenu mogą pracować szybciej i pobierać znacznie mniej energii niż ich krzem-based odpowiedniki. W czasach, gdy centra danych dla sztucznej inteligencji pochłaniają gigantyczne ilości prądu, każde usprawnienie energetyczne ma ogromne znaczenie — zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe.
Odkrycie otwiera też nowe perspektywy dla medycyny i farmakologii — szczególnie w zakresie produkcji precyzyjnych detektorów i czujników biologicznych.
Źródło: cyfrowa.rp.pl
