Punkt wyjścia - nanotechnologia
Wiele osób, zwłaszcza "średnio - starszego" pokolenia, pamięta może wnętrza lampowych odbiorników radiowych czy telewizorów. Do podstawek lamp były przylutowane oporniki (teraz mówi się 'rezystory'), kondensatory, dławiki, cewki. Połączone kabelkami z innymi, elementy te potrzebowały dużo miejsca i dużo prądu, wydzielając przy tym sporo ciepła. Gdy w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku zaczęły rozpowszechniać się tranzystory (elementy elektroniczne budowane z półprzewodników najczęściej germanowych lub krzemowych), wszystko uległo zmianie. Lampę wielkości korniszona zastąpił tranzystor wielkości naparstka lub mniejszy, przy czym bardzo ograniczył się pobór prądu. Równocześnie pojawiła się technika montażu "na druku". Były to płytki z tworzywa pokryte cienką warstwą folii miedzianej, którą trawiono chemicznie tworząc ścieżki pełniące funkcje kabelków łączących podzespoły w urządzeniach lampowych. W odpowiednich miejscach ścieżek były otworki, w które wkładano zminiaturyzowane już tranzystory, rezystory czy kondensatory, lutowane następnie do ścieżek. I tak powstała technika montażu warstwowego, co do idei wykorzystywana do dziś.
Potem był już tylko szaleńczy, owczy pęd do miniaturyzacji i automatyzacji montażu. Zauważono, że powierzchnia czynnych elementów tranzystora zajmuje ułamek powierzchni zajmowanej przez tranzystor w obudowie. Zatem z montażu wyeliminowano elementy w obudowach. Coraz doskonalsze i bardziej precyzyjne automaty montujące mogły lutować lub zgrzewać elementy wielkości nawet zaledwie jednego milimetra. Zmniejszono zatem również rezystory i kondensatory.
Stąd tylko krok, choć technologicznie milowy, do dalszej miniaturyzacji – napylanie w próżni poszczególnych warstw, zawierających różniące się składem chemicznym elementy. Wszystko stopniowo stawało się bardzo małe i bardzo cienkie, osiągając grubości rzędu miliardowych części milimetra.
No właśnie – miliardowa część milimetra to ... "nanometr". Dotarliśmy w tym momencie do technologii operującej warstwami grubości nanometrów czyli do nanotechnologii. Odpowiedź na pytanie "po co" jest już teraz prosta i oczywista. Po to, żeby jakaś porównywalna jednostka w stosunku do analogicznej jednostki wytwarzanej technologiami tradycyjnymi zajmowała mniej miejsca, żeby potrzebowała mnie energii elektrycznej, żeby wydzielała mniej ciepła, żeby jej koszt jednostkowy był niższy. Po prostu – żeby wszystko było maksymalnie małe, eksploatacyjnie tańsze i znacząco wydajniejsze.
Konsorcjum wysokich technologii
Ostatnie wspólne i "wyjazdowe" posiedzenie ursynowskich radnych z Komisji Edukacji i Sportu oraz Komisji Zielonego Ursynowa odbyło się w nietypowym miejscu. Był to właśnie Cezamat – placówka ze wszech miar zasługująca na popularyzację w środowisku ursynowian. Gościnne progi konsorcjum zgromadziły grupę zainteresowanych radnych naszej dzielnicy, przedstawicieli ośrodków edukacyjnych, mieszkańców. Przewodnikiem po sekretnych miejscach, niedostępnych zazwyczaj dla ludzi z ulicy był prof. dr hab. inż. Romuald Bech – zastępca dyrektora ds. naukowych placówki.
Cezamat to nie tylko kuźnia najnowszych technologii o unikatowym, światowym zastosowaniu, ale zarazem miejsce, z którego Ursynów może być dumny. Może to też być zarazem jakieś odniesienie dla naszej młodzieży wskazujące, że również u nas można znaleźć atrakcyjne i rozwojowe miejsca pracy, o wielkim potencjale przyszłościowym.
Kompetencje, wiedza i kreatywność polskich uczonych są znane i doceniane na świecie. Odnoszą oni sukcesy, ale te w znikomym stopniu są przetwarzane w wyniki ekonomiczne, adekwatne do wagi prac i odkryć. Problem powstaje na styku nauki i biznesu – braku wspólnego języka i możliwości realizacyjnych. Badania podstawowe wymagają czasu i pieniędzy, wyniki w jakimś jednostkowym okresie czasu są zazwyczaj nieprzewidywalne. Natomiast przemysł i wdrożenia to wymóg konkretu: jest określony budżet, określone parametry i wymogi technologiczne i określony czas. Gdy coś się opóźni, to nawet najbardziej nowatorskie przedsięwzięcie może stać się przestarzałe.
Na taki poziom niepewności biznes nie chce dawać swoich środków.
Cezamat jest jedną z największych inwestycji w dziedzinie badań i rozwoju w obszarze tak zwanych „wysokich technologii” w Polsce. Przedsięwzięcie jest współfinansowane przez Unię Europejską. W ramach przedsięwzięcia ustanowiona zostanie sieć pięciu laboratoriów wyposażonych w najnowocześniejsze urządzenia oraz niezbędną infrastrukturę. Laboratoria te będą prowadzić prace badawczo-rozwojowe nad posiadającymi potencjał komercyjny, nowymi technologiami, które będą miały również wpływ na rozwój gospodarki i osiągnięcie sukcesu ekonomicznego.
Wdrożenie "wysokich technologii" (ang. high-tech) wymaga wsparcia i stałej współpracy z najlepszymi ośrodkami naukowymi. W celu ułatwienia tej współpracy w ramach przedsięwzięcia Cezamat stworzono Konsorcjum, którego liderem jest Politechnika Warszawska. Wśród ośmiu pozostałych jednostek znajdują się m. in. instytuty Polskiej Akademii Nauk, Instytut Technologii Elektronowej, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Uniwersytet Warszawski i Wojskowa Akademia Techniczna. Wymienione jednostki stwarzają odpowiedni potencjał i są zarazem jednym z okienek łączących ze światem globalnej nauki.
Produkty światowego poziomu
Wśród flagowych projektów Cezamatu można wymienić Internet Rzeczy (ang. Internet of Things lub IoT). Jest to specyficzna sieć, analogiczna do sieci Internet, angażująca ogromne ilości urządzeń komunikacyjnych rozsianych w naszym środowisku i w otaczających nas przedmiotach. Według założeń IoT, obiekty będą bezpośrednio lub pośrednio rejestrowały, przetwarzały lub wymieniały dane poprzez sieć komunikujących się sensorów. Cezamat opracuje autonomiczną sieć czujników bezprzewodowych , włączając w to także rozwój materiałów, technologii i komponentów potrzebnych do jej budowy. Centrum stanie się tym samym częścią rewolucji związanej z Internetem Rzeczy.
W dobie rosnącego zagrożenia atakami trojanem sprzętowym (forma szkodliwego oprogramowania szpiegującego lub przejmującego kontrolę) zapewniona będzie bezpieczna produkcja elementów i układów mikroelektronicznych, przeznaczonych do strategicznych zastosowań, np. w infrastrukturze państwowej, urządzeniach medycznych i systemach bezpieczeństwa.
Przewiduje się rozwijanie technologii terahercowych – bazujących na wysokoczęstotliwościowych komponentach wytworzonych w technologii półprzewodnika azotku galu . Pozwala ona na wytworzenie całkowicie nowej serii urządzeń i usług. Promieniowanie terahercowe jest wysoce selektywne i obojętne dla zdrowia. Takie nieinwazyjne promieniowanie idealnie nadaje się do wykorzystania w celu zdalnego rozpoznawania kształtów i składu chemicznego, wliczając w to zdalną identyfikację nielegalnych lub niebezpiecznych związków. Skanery terahercowe są klasą urządzeń, które dopiero od niedawna pojawiły się na globalnym rynku. Oznacza to perspektywę, że będą wykorzystywane również u nas.
Wysoka technologia Cezamatu to również najbardziej zaawansowana bioinżynieria. Przedsięwzięcia obejmują takie obszary jak:
- diagnostyka chorób oraz miniaturyzacja i doskonalenie systemów diagnostycznych,
- nowoczesne terapie i materiały do celów diagnostycznych i terapeutycznych,
- bioinżynieria i sztuczne organy w tym zastosowanie drukarek 3D do wydruku organów lub fragmentów
- projektowanie i rozwój leków .
Odrębnym zagadnieniem, ale posiadającym ogromne znaczenie jest magazynowanie i przetwarzanie energii. W obecnej dobie nie jest już problemem uzyskanie energii, zwłaszcza ze źródeł odnawialnych – na przykład energii ze słonecznych źródeł fotowoltaicznych. Wyzwaniem jest magazynowanie tej energii w odpowiednikach akumulatorów o wysokiej wydajności energetycznej o małych (względnie) rozmiarach. W tym obszarze, będącym jednym z największych wyzwań współczesności, Cezamat również prowadzi badania, obejmujące prace nad nowymi materiałami, mogącymi znaleźć zastosowanie w nowoczesnych, bezpiecznych, przyjaznych środowisku i tanich ogniwach.
Często pada porównanie Cezamatu z Doliną Krzemową. Jest to jednak coś innego i zarazem coś więcej. Obszar projektowy Cezamatu i jednostek tam skupionych wydaje się znacznie szerszy, wykraczając znacznie poza technologię cyfrową. Właściwie technologia cyfrowa dla Cezamatu jest jedynie narzędziem i jakąś formą technologii – oczywiście z wysokiego poziomu. Czym jest zatem Cezamat? Jest przyszłością – tu, teraz, dla nas, a w jakimś zakresie również dla świata.
