Inwestycje: Szansa dla Polski w dwóch wymiarach

Karol Jerzy Mórawski

Ichoć od zwijanego w rulon tabletu dzielą nas jeszcze lata świetlne – a być może takowy nigdy nie powstanie w oparciu o dwuwymiarowy węgiel – grafen już dziś rozbudza wielkie emocje. Temat ten stał się niezwykle popularny zwłaszcza nad Wisłą, gdzie naukowcy z polskich instytutów badawczych opracowali nowatorskie metody pozyskiwania tego niezwykłego surowca

Podobne emocje nasi rodacy przeżywali już nie raz: pamiętamy jeszcze wrzawę wokół niebieskiego lasera, który początkowo postrzegany był jako szansa biało-czerwonych na awans do ekstraklasy w branży high-tech – a następnie jako zaprzepaszczona szansa. – Ta „porażka” wykreowana została w zasadzie w świecie medialnym. My nigdy nie mieliśmy pozycji dominującej w badaniach azotku galu, w szczególności jeśli chodzi o wyprodukowanie niebieskiego lasera. My, tak jak wiele innych grup na świecie, zaczęliśmy badania, mieliśmy nawet pewne tradycje w badaniach nad azotkiem galu. I to wszystko – twierdzi prof. dr hab. Andrzej Wysmołek, prodziekan ds. studenckich Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, który wspólnie z Instytutem Technologii Materiałów Elektronicznych prowadzi prace nad wykorzystaniem grafenu.

Również i w przypadku tego ostatniego o „klęskę”, będącą de facto skutkiem zderzenia nierealistycznych oczekiwań z rzeczywistością, nietrudno – czego przykładem może być zarówno niedawna kampania prezydencka, jak również liczne publikacje w mediach, w których co i rusz pojawia się tyleż dumne, co bałamutne stwierdzenie „polski grafen”.

– To nie jest wyłącznie nasze polskie odkrycie. Sam grafen był teoretycznie rozważany jako element grafitu. W 1947 r. możliwość wytworzenia takiego materiału przewidział kanadyjski fizyk Philip Russell Wallace – a potem ten grafen otrzymano na węgliku krzemu. Ludzie wiedzieli, że uzyskali jednoatomową warstwę węglową, tylko nie wiedzieli, jakie są potencjalne zalety tego odkrycia. Potem były badania noblistów – Andrieja Gejma i Konstantina Nowosiołowa – którzy wskazali na coś, co wyróżnia ten materiał spośród innych stosowanych dotychczas – podkreśla prof. Wysmołek.

Sukces polskich badaczy polega na czymś innym: opracowaniu nowatorskiej technologii umożliwiającej uzyskiwanie grafenu bardzo wysokiej jakości. Początkowo bowiem warstwy grafenowe pozyskiwano w sposób przypominający bardziej szkolną pracownię fizyczną aniżeli laboratorium na miarę XXI stulecia: z grafitowego bloku odrywano coraz cieńsze warstwy przy użyciu… taśmy klejącej. Rozwiązanie takie uniemożliwiało produkcję na skalę przemysłową – przede wszystkim jednak utrudniało uzyskanie jednowarstwowej struktury, czyli grafenu sensu stricto. Z czasem do głosu zaczęły dochodzić technologie oparte na epitaksji – czyli nakładaniu pojedynczych atomów w specyficzny sposób na podłoże. Właśnie w tym kierunku poszli polscy naukowcy z ITME, dla których techniki epitaksjalne bynajmniej nie były nowością. – Prawda jest taka, że w Polsce rozwijano od ponad ćwierćwiecza kompetencje polegające na hodowaniu ultracienkich warstw na kryształach, które po znaczących, acz nie fundamentalnych, modyfikacjach pozwalają na wytwarzanie grafenu. Jeżeli ktoś potrafi poruszać się skutecznie w obszarze tak subtelnych technik, kumulując zdobywane przez 30 lat doświadczenie, to nie musi gonić grafenowej czołówki. Zespół dr. Strupińskiego po prostu tam jest – podkreśla Zbigniew Mularzuk, prezes zarządu Nano Carbon sp. z o. o. – spółki grupy kapitałowej Polskiej Grupy Zbrojeniowej SA, utworzonej w 2011 r. w celu wdrażania do zastosowań praktycznych efektów technologii związanych z grafenem.

Osiągnięcia Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych – a także głównego twórcy i inspiratora projektu grafenowego w Instytucie, dr Włodzimierza Strupińskiego, nie ograniczają się do jednego rozwiązania, notabene objętego ochroną patentową prawie na całym świecie. – Jest jeszcze cały szereg innych wątków związanych z technologia grafenową, również te wątki zostały zgłoszone do opatentowania – podkreśla dr Strupiński. Dzięki tym rozwiązaniom, Polska może dziś oferować grafen w różnych postaciach – od warstw na różnych podłożach aż po tzw. grafen płatkowy. – Te technologie są nieźle opanowane w naszym instytucie. Mamy też spore możliwości produkcyjne – zwłaszcza jeśli chodzi o grafen warstwowy. Możemy go wytwarzać na dużych powierzchniach, w dużych ilościach, dobrej jakości, pod kątem różnych zastosowań – podsumowuje wysiłki polskich fizyków i inżynierów przedstawiciel ITME.

– Polska technologia jest chroniona – i nie jest tak, że ktoś nam ją może odebrać. Nie stanowi przecież ona własności jednej osoby. Jest to własność instytutu, i tylko ten instytut mógłby sprzedać komukolwiek prawa – pod warunkiem, że miałby na to przyzwolenie właściciela, jakim jest minister gospodarki. Uważam, że żaden rząd nie podjąłby decyzji, aby niekorzystnie sprzedać coś takiego, jak technologia wytwarzania grafenu. Oczywiście, sam pomysł sprzedaży licencji mógłby okazać się – paradoksalnie – strzałem w dziesiątkę; rzecz w tym, na jakich warunkach taka transakcja byłaby zrealizowana. – Gdyby udało się sprzedać tę technologię za bardzo dobre pieniądze, ...