Công nghệ tương lai với chất liệu granphene thần kỳ

Màng granphene do Andre Geim tạo ra chỉ dày bằng bề dày của một nguyên tử carbon và đây được coi là chất liệu mỏng nhất hiện nay. So với thép thì granphene bền hơn gấp 200 lần, nhưng lại nhẹ hơn 6 lần và có tính dẫn truyền tốt hơn silicon gấp 100 lần!

Hiện thời, việc sản xuất 1m² granphene có giá đến 600 tỉ euro. Giới khoa học dự đoán chỉ trong vài năm nữa, với chất liệu granphene, "Thung lũng Granphene" sẽ có thể thay thế "Thung lũng Silicon" - trung tâm công nghệ nổi tiếng của Mỹ nằm ở phía bắc California, lọt thỏm giữa những ngọn núi và xa lộ, nơi chế tạo những con bọ điện tử. Tương lai sẽ thuộc về những con bọ granphene, chất liệu siêu bền, trong suốt và cực kỳ mềm dẻo.

Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc vừa mới phát triển một loại màn hình đầu tiên bằng chất liệu granphene này. Màn hình granphene có thể được gấp hay cuộn tròn lại để chiếm không gian tối thiểu. Năm nay, Hãng IBM của Mỹ sẽ giới thiệu những vi mạch điện tử bằng granphene đầu tiên, với tốc độ xử lý nhanh hơn silicon 10 lần.

Các nhà sản xuất pin sử dụng cho điện thoại di động cũng đã nghĩ đến kế hoạch cải thiện sản phẩm của họ nhờ vào granphene cho phép chế tạo ra chiếc radio nhỏ nhất thế giới.

Với chất liệu granphene, có lẽ một ngày nào đó người ta sẽ không còn màng đến sách và tạp chí nữa. Viện Công nghệ nano của Đại học Sungkyunkwan ở Seoul (Hàn Quốc) đã nghiên cứu thành công màn hình cảm ứng đầu tiên bằng granphene gây chú ý cho các tập đoàn công nghiệp lớn trên thế giới. Hãng Samsung nổi tiếng của Hàn Quốc cũng cho biết, trong vòng 2 năm nữa họ sẽ tung ra thị trường sản phẩm màn hình bằng granphene.

Đối với Chema Lapueante, người giới thiệu chương trình SER Digital của đài Phát thanh Cadena SER, thì "điều đó sẽ không chỉ gióng lên hồi chuông báo tử cho những chiếc máy tính để bàn và máy tính bảng đang phổ biến hiện nay. Mà thậm chí người ta cũng vứt bỏ sách và tạp chí". 

Hiện nay vấn đề chỉ là thời gian và tất cả chỉ phụ thuộc vào việc những khoản tiền nào sẽ được đầu tư. Giá cả cũng sẽ là một lĩnh vực cạnh tranh ghê gớm. Từ khi granphene được tìm thấy, những tiến bộ công nghệ trở nên ngoạn mục thấy rõ. Những ấn bản khoa học giới thiệu chất liệu granphene như là loại "thuốc trị bách bệnh".

Một màn hình granphene tự thân nó cũng là một chất dẫn truyền và do đó sẽ không cần đến mớ dây dẫn lòng thòng rối rắm! Do đặc tính cực dẻo nên granphene không chỉ được cuộn tròn lại mà còn có thể bao bọc những bề mặt không bằng phẳng và từ đó sẽ tạo ra được những màn hình dạng cầu, hình nón hay hình trụ.

Đại học Columbia cũng quả quyết granphene là chất liệu siêu bền trên thế giới được biết đến từ trước đến nay. Và nó cũng không gây ô nhiễm môi trường.

Elsa Prada, nhà khoa học nghiên cứu granphene ở Hội đồng Cấp cao nghiên cứu khoa học (CSIC, tương đương với CNRS của Pháp) ở Madrid (Tây Ban Nha), cam đoan chất liệu sẽ vượt qua mọi sự mong đợi của con người và những ứng dụng công nghệ tuyệt vời từ nó hoàn toàn không hề không tưởng. Chất liệu thần kỳ cho phép chế tạo những vi mạch điện tử có tốc độ xử lý nhanh hơn gấp ngàn lần silicon, những chiếc điện thoại di động mạnh hơn máy tính hiện nay ngàn lần.

Hãng LG của Hàn Quốc giới thiệu màn hình granphene.

Tuy nhiên, theo nhà vật lý nổi tiếng của Hà Lan Walt de Heer, chuyên gia về khoa học nano, "granphene sẽ không bao giờ thay thế hoàn toàn được silicon!". Và ông còn nói thêm: "Chỉ đơn giản là granphene sẽ làm được những gì mà silicon không làm được mà thôi!".

Andre Geim - nhà khoa học khám phá granphene và đoạt giải thưởng Korber năm 2008 và giải Nobel Vật lý 2010 cũng nhờ chất liệu này cùng với Konstantin Novoselov (cũng ở Đại học Manchester) - phát biểu: "Nói chung, một chất liệu mới phải trải qua từ 15 đến 30 năm nghiên cứu khoa học rồi sau đó mới đến ứng dụng thực tế. Và còn phải mất đến 10 năm nữa chất liệu này mới được sản xuất hàng loạt. Thế mà chỉ mới có 5 năm trôi qua kể từ khi được phát hiện mà granphene đã xâm nhập vào thế giới công nghệ thực tiễn phục vụ đời sống con người".

Antonio Castro Neto, nhà vật lý ở Đại học Boston và cũng là người tiên phong về chất liệu granphene, dự đoán những màn hình granphene sẽ có mặt trên thị trường thế giới từ đây đến 2 năm nữa. Một khoảng thời gian kỷ lục trong ứng dụng thực tế một chất liệu mới! Và chỉ trong 10 năm nữa những vi mạch và mạch tích hợp sẽ được chế tạo từ granphene, thay thế cho silicon, Castro Neto cam đoan.

Ngày nay, trở ngại chính là công nghệ sản xuất hàng loạt. Nhưng nếu vượt qua được chướng ngại này, quy trình sản xuất granphene sẽ có giá thành thấp hơn và gần như không gây tổn hại cho môi trường. Chất liệu cho phép chế tạo những mạch điện bền hơn và tiêu hao năng lượng ít hơn. Trong khi đó chất liệu là carbon nguyên chất được tìm thấy rất nhiều trên khắp thế giới và thường ở trạng thái chất thải.

Nhờ những tính năng độc đáo của granphene mà trong tương lai con người sẽ bỏ qua được những vật liệu đắt tiền hơn và ô nhiễm môi trường hơn - như là những chất liệu thường được sử dụng để sản xuất những thiết bị điện tử trong suốt hiện nay