U

s∏uga uniwersalna to jedna z naj-
szlachetniejszych spuÊcizn po
czasach, kiedy telefony by∏y zro-

bione z czarnego bakelitu i pochodzi∏y
wy∏àcznie z AT&T. Ówczesna polityka
zmierza∏a do zapewnienia ka˝demu
obywatelowi, niezale˝nie od jego stanu
majàtkowego i miejsca zamieszkania, do-
st´pu do podstawowych us∏ug telefo-
nicznych i w znacznej mierze osiàgn´∏a
wytyczony cel. DziÊ politycy usi∏ujà za-
adaptowaç ide´ us∏ugi uniwersalnej do
Internetu i wspó∏czesnej telekomunikacji.
Szlachetna intencja, lecz pomys∏ kiepski.
Im bardziej chcà uaktualniç ten stary po-
mys∏, tym bardziej udowadniajà, ˝e na-
le˝y z niego zrezygnowaç.

Mózgiem operacji unowoczeÊniania

us∏ugi uniwersalnej jest komisja sk∏ada-
jàca si´ z prawodawców federalnych
i stanowych. Powo∏ana do ˝ycia usta-
wà Telecommunications Act w marcu
1996 roku przedstawi∏a swoje zalecenia
w listopadzie. Zamierzano je na poczàt-
ku bie˝àcego roku poddaç ocenie Fede-
ral Communications Commission
(FCC). Problem jednak polega na tym,
˝e mimo w∏o˝onego wysi∏ku komisja
nie da∏a na razie spójnych odpowiedzi
na dwa podstawowe pytania dotyczà-
ce uniwersalnej us∏ugi: komu i do czego
mia∏aby ona byç przydatna?

Tradycyjnie us∏uga uniwersalna sta-

ra si´ zapewniç podstawowy serwis te-

lefoniczny osobom niezamo˝nym lub
zamieszkujàcym obszary rolnicze. FCC
nie zamierza zrywaç z tà zasadà, lecz
ponadto chce pod∏àczyç do Internetu
szko∏y, biblioteki i szpitale. Jednocze-
sne osiàgni´cie tych celów wymaga roz-
budowanych i skomplikowanych regu-
lacji prawnych oraz subsydiowania
deficytowych ga∏´zi przez dochodowe.
Stracà na tym prawie wszyscy z wyjàt-
kiem du˝ych koncernów telefonicznych
o ugruntowanej pozycji na rynku. Aby
zorientowaç si´ w trudnoÊciach, przy-
jrzyjmy si´ szczegó∏owo niektórym
zaleceniom.

DziÊ „fundusz us∏ugi uniwersalnej”

(oko∏o 750 mln dolarów) subsydiuje ka˝-
dà firm´ telefonicznà, która udowodni,
˝e pobierane przez nià op∏aty sà wy˝-
sze ni˝ 115% Êredniej krajowej. Ideà tej
dotacji jest zagwarantowanie Êrednich

W

znoszenie piramid z wielkich bloków kamiennych – wleczo-
nych, suwanych i dêwiganych – by∏o bez wàtpienia ˝mud-

nà pracà. Jednak budowanie mikroskopijnych struktur, czàstecz-
ka po czàsteczce, wcale nie jest zadaniem ∏atwiejszym.

Buckminsterfulleren i struktury mu pokrewne sta∏y si´ ostatnio

obiektem badaƒ dwóch zespo∏ów zainteresowanych nanotech-
nologià. W Rice University, kolebce fullerenów, postawiono wa˝-
ny krok ku praktycznym zastosowaniom tych sferycznych czàste-
czek w´glowych. Hongjie Dai, pracujàcy wspólnie z noblistà
Richardem E. Smalleyem, wspó∏odkrywcà fullerenów, podjà∏ pró-
b´ udoskonalenia tzw. skaningowego mikroskopu si∏ atomowych
(SFM – scanning force microscope), specjalistycznego narz´dzia
nanoin˝ynierii. Podstawowym elementem tego urzàdzenia jest
precyzyjna ig∏a, która wykrywa, a nawet „potràca” pojedyncze
czàsteczki lub atomy. Naukowcy usprawnili dotychczas u˝ywa-
ne stosunkowo grube ig∏y (o Êrednicy koƒcówek dochodzàcej do
2000 nm), przy∏àczajàc do nich rurkowate czàsteczki fullerenów
[ilustracja poni˝ej].

Cylindryczne wieloÊcienne fullereny, zwane nanorurkami, zbu-

dowane sà z koncentrycznych zwojów grafitowej „siatki drucia-
nej” o szeÊciokàtnych oczkach. Po zwieƒczeniu koƒcówki takie-
go cylindra pó∏kulistà czaszà fullerenowà otrzymujemy wygodnà
sond´ chemicznà. Te niezwyk∏e rurki rzeczywiÊcie niezwykle u∏a-

twiajà manipulowanie atoma-
mi, majà bowiem Êrednic´ zale-
dwie 5–20 nm. Godna uwagi
jest równie˝ trwa∏oÊç nowego
typu koƒcówek. Daniel Colbert,
jeden z cz∏onków zespo∏u, mó-
wi, ˝e choç próbowali, nie uda-
∏o si´ im z∏amaç nanorurek; sà
one niebywale elastyczne i po
zgi´ciu wracajà do poczàtko-
wego kszta∏tu.

Nanorurki wytworzono przez

odparowanie grafitu rozgrzane-
go pràdem elektrycznym. Pary

w´gla si´ zestalajà, tworzàc grudki sadzy bogatej w d∏ugie fulle-
reny. Naukowcy „eksploatujà” to z∏o˝e za pomocà kawa∏ka celo-
fanowej taÊmy klejàcej. Póêniej wystarczy pokryç koƒcówk´ kon-
wencjonalnej sondy jakimÊ „klejem”, delikatnie musnàç po-
wierzchni´ celofanowej taÊmy i energicznie wyciàgnàç jednà z na-
norurek zebranych na jej powierzchni.

Tymczasem po drugiej stronie oceanu, w Zurychu, zrodzi∏ si´ po-

mys∏ wykorzystania fullerenów do realizacji mniej ambitnego ce-
lu – budowy lilipucich liczyde∏ [powy˝ej]. James Gimzewski i jego
koledzy z laboratorium badawczego firmy IBM wprowadzili „w´-
glowe pi∏ki”, C

60

, do rowków wy˝∏obionych na powierzchni mie-

dzi. Czàsteczki zosta∏y u∏o˝one w kilku rz´dach – jak paciorki na
nitkach – tworzàc coÊ w rodzaju archaicznego przyrzàdu biurowe-
go. Na fullerenowych liczyd∏ach da∏o si´ nawet rachowaç, przesu-
wajàc paciorki sondà skaningowego mikroskopu tunelowego
(STM). Wed∏ug Gimzewskiego by∏o to porównywalne z u˝yciem
wie˝y Eiffla do manipulowania zwyk∏ymi liczyd∏ami. Przenosze-
nie pojedynczych czàsteczek jest procesem bardzo powolnym,
co na razie wyklucza praktyczne zastosowania. Autorzy pracy
opublikowanej w Applied Physics Letters spekulujà jednak na te-
mat perspektyw wykorzystania fullerenów do budowy nowej ge-
neracji procesorów numerycznych. W´glowe pi∏ki ujawniajà wiel-
kie mo˝liwoÊci technik opartych na tym, co najmniejsze.

Erica Garcia

24 Â

WIAT

N

AUKI

Kwiecieƒ 1997

NANOTECHNOLOGIA

Fullerenowe liczyd∏a

HONGJIE DAI

CYBERÂWIAT

Uniwersalna niemo˝noÊç

IBM RESEARCH DIVISION