Aktuality

Vývoj technológií v oblasti elektrotechniky dosiahol v posledných desaťročiach neuveriteľný pokrok. Od prvých objavov elektrických javov a tranzistorov sme sa dostali až ku kvantovým výpočtovým technológiám. O hlavných míľnikoch v tejto oblasti a ich vplyve na náš život hovoril v 83. epizóde Vedeckého podcastu SAV Vladimír Cambel, riaditeľ Elektrotechnického ústavu SAV, v. v. i. Podcast moderoval Peter Boháč.

Hneď v úvode V. Cambel menoval prvé prelomové objavy elektrotechniky, medzi ktoré patrili díoda a neskôr tranzistor umožňujúci vznik moderných integrovaných obvodov a procesorov. „Moorov zákon predpovedal, že hustota tranzistorov na čipoch sa bude zdvojnásobovať každých 18 až 22 mesiacov pri zachovaní ceny. Tento princíp platil takmer 50 rokov a stal sa hnacou silou vývoja výkonných čipov,“ spresnil vedec.

S rozvojom nanotechnológií sme sa dostali na hranicu, kde rozmery komponentov dosahujú rozmery atómov. Aktuálne sú výrobné procesy na úrovni 3 nm technológie a pripravujú sa ešte menšie 2 nm a 1 nm čipy. Manipulácia s jednotlivými atómami je technologicky náročná, no vedci sa neustále snažia prekonávať tieto bariéry. V 60. rokoch boli objavené CCD (Charge-Coupled Device) snímače, ktoré spôsobili revolúciu v oblasti zobrazovania. Postupne ich doplnila CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) technológia, ktorá ponúka nižšiu spotrebu energie a náklady, hoci na úkor kvality obrazu. CCD snímače preto naďalej nachádzajú uplatnenie v oblastiach, kde je dôležitá presnosť a minimálny šum – napríklad v astronómii.

Dr. Cambel začínal svoju kariéru vo výskume CCD detektorov a neskôr sa venoval halovským snímačom magnetického poľa a supravodičom. V spolupráci s Argonne National Laboratory v USA sa podieľal na mape magnetických polí supravodivých materiálov. V oblasti spoluprác vyzdvihol kooperáciu s Taiwanom. „Taiwanská delegácia, ktorá pred niekoľkými rokmi navštívila Slovensko, identifikovala Slovenskú technickú univerzitu a náš ústav ako vhodných partnerov pre výskum galiumoxidovej technológie, kľúčovej pre rýchle nabíjanie elektromobilov. Investície zo strany taiwanskej firmy ITRI umožnili modernizáciu laboratórií a zakúpenie epitaxnej aparatúry na rast galiumoxidových vrstiev,“ konštatoval.

Zmienil sa aj o úlohe kremíka, ktorý dlho dominoval polovodičovým technológiám. V súčasnosti sa čoraz viac do popredia dostávajú alternatívne materiály ako grafén, uhlíkové nanorúrky, galium nitrid a galium oxid. „Každý z týchto prvkov prináša nové možnosti v oblasti výkonových komponentov a energetickej efektívnosti,“ dodal vedec a priblížil podrobnosti. Napriek rýchlemu vývoju kvantových počítačov sa podľa V. Cambela neočakáva, že by v blízkej budúcnosti nahradili klasické polovodičové procesory. „Budú skôr doplnkom v oblasti superpočítačov a komplexných vedeckých simulácií,“ podotkol.

Popri výskume sa V. Cambel aktívne venuje športu, najmä šachu, kde hrá druhú ligu za Slovan Bratislava. Medzi jeho obľúbené športy patria aj basketbal, windsurfing a lyžovanie. Ako hovorí, šach si vyžaduje nielen logiku, ale aj stratégiu a pamäť, kde nachádza paralelu s výskumnou prácou.

Vladimír Cambel verí najmä v človečenstvo, ľudskú serióznosť, slušnosť, rozum a cit. „To všetko by malo byť správne a dobre namiešané. Pri súčasnom vývoji s tým mám trošku problém,“ dodáva riaditeľ Elektrotechnického ústavu SAV, v. v. i.

Vedecký podcast SAV nájdete v podcastových aplikáciách PodBean, Apple Podcasts, na Spotify či na stránke www.podcasty.sme.sk. Celý rozhovor s Vladimírom Cambelom si môžete vypočuť aj kliknutím na prehrávač vložený na konci textu. V prípade záujmu môžete rozhovor sledovať aj prostredníctvom YouTube kanála Slovenskej akadémie vied.

Spracovala: Andrea Nozdrovická

Foto a video: Matej Pok