Lądowanie na atomie

Można by zatem przyjąć, że pozostaje tylko czekać, aż sieci terabitowe zostaną zastąpione petabitowymi. Oczywiście wówczas mikrotechnologie dla przełączników optycznych byłyby niewystarczające i MEMS musiałby stać się NEMS-em, czyli strukturą nanotechnologiczną. Takie cuda nie są fantazją, bo otaczający nas świat jest ich pełen. Zresztą sami jesteśmy z nich zbudowani - przyroda, od zarania swego istnienia wykorzystuje molekularne układy, działające na zasadzie chemiczno-biologicznych siłowników. Jak zwykle człowiekowi chodzi "jedynie" o to, by stare jak świat idee zaczerpnięte prosto z natury przenieść do sfery techniki.

W dziedzinie nanotechnologii próbujemy to zrobić od pamiętnego wykładu Richarda Feynmanna, wygłoszonego 29 grudnia 1959 r., ale dopiero prace Erika Drexlera (m.in. Nanosystems Molecular Machinery, Manufacturing and Computation), z początków minionej dekady, znamionują wyraźne przyspieszenie w tej dziedzinie. Dość powiedzieć, że bez spektakularnych fanfar, na wzór tych, jakie towarzyszyły lądowaniu człowieka na Srebrnym Globie w 1969 r., ludzkość dokonała "lądowania na atomie" 20 lat później. Stało się to za sprawą naukowców z firmy IBM, którzy zapisali nazwę swojej firmy za pomocą 35 atomów xenonu, umieszczonych precyzyjnie na niklowej powierzchni.

Przejście "od pomysłu do przemysłu" może trwać dłużej lub krócej, ale sukces tego procesu wymaga spełnienia jednego podstawowego warunku: to sfera komercyjna musi wytworzyć odpowiednie "ssanie technologiczne", czyli najpierw mieć nie zaspokojone potrzeby będące podstawą uruchomiania środków na stosowne badania naukowe. Praktyka pokazuje, że droga odwrotna, tzn. kreowanie nowych produktów wyłącznie w laboratoriach naukowych, jest możliwa, ale znacznie trudniejsza. Przeciętny klient nie jest naukowym wizjonerem, choć to właśnie on w codziennym, całkowicie demokratycznym głosowaniu swoją portmonetką współdecyduje o kierunkach rozwoju naszej cywilizacji.

Molekularny scalak

Z tego powodu nie nastąpiło jeszcze szerokie wejście na rynek sieci o przepustowości znacznie przekraczającej granicę 10 Tb/s. Akurat w tym sektorze technologii informacyjnych mamy obecnie do czynienia z komfortową sytuacją: sieci światłowodowe nie są wąskim gardłem rozwoju Internetu. Tyle, że ów rozwój ma także wymiary pozatechnologiczne, np. prawne, organizacyjne, psychologiczne, infrastrukturalne czy finansowe. W końcu dla przeciętnego internauty z reguły nie ma aż takiego znaczenia, czy sieć jest dwa razy tańsza czy też dwa razy szybsza. Odpowiedni iloczyn tworzący kwotę na rachunku do zapłacenia da taki sam wynik.

Niemniej warto wybiegać myślą w przyszłość, przygotowując się na kolejną falę planetarnej eksplozji informacji. Układy MEMS mogą być dla niej zbyt toporne, po prostu za duże. Dlatego w laboratoriach badawczych prowadzone są eksperymenty zmierzające do opracowania niezwykle precyzyjnych technologii molekularnych układów scalonych. Polegają one głównie na wycinaniu mikroskopem skaningowym żądanej struktury, na warstwie napylonego wodoru o grubości pojedynczych atomów.

Joel Kubby, z centrum badawczego Wilsona firmy Xerox, twierdzi, że nowe technologie umożliwiają "przybliżenie sieci optycznych do końcowego użytkownika". Takim przykładem może tu być system DLP (Digital Light Processing). Struktura składająca się z milionów lusterek, wykonanych techniką pozwalającą na tworzenie ścieżki podstawowej o szerokości poniżej 0,2 mikrona, jest zdolna do cyfrowego przetwarzania światła (obrazu) na poziomie indywidualnych parametrów pojedynczego piksela. Ma to zapewnić nie spotykaną dotąd jakość cyfrowego kina przyszłości. Wiele wskazuje na to, że to rozwiązanie ma większe szanse rozwojowe niż ekrany TFT.

Inteligentny kurz

Nadanie takiego określenia wszędobylskiemu kurzowi zapewne jest w stanie zelektryzować niejedną panią domu. Czyżby chodziło o samoczyszczące się półki i podłogi? Bynajmniej, choć zapewne wynalazcy takiego materiału, zajęta prozaicznymi czynnościami ludzkość gotowa byłaby wystawić niejeden pomnik. Chodzi tu jednak o innego rodzaju inteligencję. Grupa badaczy skupiona wokół Randy Katza z kalifornijskiego uniwersytetu Berkeley rozpoczęła konstrukcję miniaturowych urządzeń typu smart dust. Systemy te, wykorzystujące technologie MEMS, o rozmiarach pojedynczych milimetrów, można nieomal "rozpylać" w otoczeniu.

Jednostki dysponujące własnymi bateriami słonecznymi mogą przesyłać dane z prędkością kilobitów na sekundę i na odległość setek metrów zarówno między sobą, jak i w łączności ze stacją bazową BTS (Base Station Transceiver). Urządzenia mogą być wyposażane w mikroskopijne mikrofony, kamery bądź czujniki. Poza oczywistymi zastosowaniami w sferze obronności, taki "inteligentny pył" mógłby z pewnością służyć do zbierania danych meteorologicznych. Wówczas zapewne powinniśmy przestać traktować powietrze jak... powietrze.