Cercetătorii IBM au prezentat pe 7 mai „cel mai mic film din lume", realizat cu ajutorul celui mai mic element din univers: atomul. Filmul, denumit „A Boy and His Atom" („Un Băiat și Atomul Său"), utilizează mii de atomi plasați cu precizie pentru a crea aproape 250 de cadre de acțiune stop-motion. Acesta a fost inclus în GUINESS WORLD RECORDS și a primit titlul de cel mai mic film din istorie. „A Boy and His Atom" surprinde un personaj - Atom, care se împrietenește cu cel mai mic element din univers: atomul. Filmul ilustrează aventura celor doi; acesta include un dans, un joc și o săritură de pe trambulină. Având o coloană sonoră dinamică, filmul reprezintă o modalitate unică de a transpune știința în afara comunității de cercetare, fiind o metodă pedagogică alternativă. „Să filmezi, să poziționezi și să modelezi atomii pentru a putea crea un film original la nivel atomic este o știință precisă și complet nouă", precizează Andreas Heinrich, Principle Investigator, IBM Research. „În cadrul IBM, cercetătorii nu doar citesc despre știință, ci o și realizează. Acest film este un mod distractiv de a împărtăși oamenilor elemente la scară atomică, în timp ce se pot realiza dialoguri cu studenții și alte persoane, despre noile frontiere ale matematicii și științei".
Realizarea filmului
Pentru a realiza acest film, atomii au fost deplasati cu ajutorul unui microscop special, inventat de IBM. „Acest instrument, care a obtinut Premiul Nobel, a fost primul dispozitiv care a permis oamenilor de știință să vizualizeze întreaga lume, până la nivelul atomilor", a explicat Christopher Lutz, Cercetator Stiintific la IBM Research. „Acest dispozitiv cântărește două tone, functioneaza la o temperatură de 268 grade Celsius și permite marirea obiectelor plasate pe lamela sa de peste 100 de milioane de ori. Posibilitatea de a controla temperatura, presiunea și vibrațiile foarte exact, face ca laboratorul de cercetare al IBM să fie unul dintre puținele locuri din lume în care atomii pot fi deplasati cu o astfel de precizie."
Cercetătorii IBM au utilizat microscopul (comandat de la distanță de pe un calculator standard) pentru a controla un ac extrem de ascuțit de-a lungul unei suprafețe de cupru pentru a „simți" atomii. La o distanță de numai 1 nanometru față de suprafață (o miliardime de metru distanță), acul poate atrage fizic atomii și moleculele de pe aceasta și le poate plasa într-o locație bine determinată. Atomul aflat în mișcare emite un sunet unic care reprezintă feedback-ul critic pentru determinarea pozițiilor în care a fost mutat.
Pentru realizarea acestui film, oamenii de știință au creat imagini ale atomilor aranjate individual, rezultând 242 de cadre unice.
Nevoia de a comprima volumele mari de date
Realizarea celui mai mic film din lume nu este un domeniu cu totul nou pentru IBM. Pe parcursul deceniilor, oamenii de știință din cadrul IBM Research au studiat materialele la scară nanometrică pentru a explora limitele de stocare a datelor.
Cum circuitele de la calculator se micșorează până la dimensiuni atomice – pe care le au de zeci de ani, în conformitate cu Legea lui Moore – designerii de cipuri ating limitele fizice, utilizând tehnicile tradiționale. Explorarea metodelor neconvenționale de magnetism și proprietățile atomilor de pe suprafețele optim-controlate, permit oamenilor de știință IBM să identifice modalități de calcul complet noi.
Utilizând cea mai mică entitate disponibilă pentru dispozitivele de stocare a datelor tehnice – atomii – echipa de cercetători IBM care a realizat acest film, a creat recent cel mai mic bit magnetic din lume. Ei au fost primii care au putut răspunde la întrebarea: de câți atomi este nevoie pentru a stoca fiabil un bit magnetic de date pe un calculator modern sau pe un dispozitiv electronic: 12. Prin comparație, este nevoie de aproximativ 1 milion de atomi pentru a stoca un bit de date pe un calculator modern sau un dispozitiv electronic. Dacă ar fi comercializată, memoria atomică ar putea stoca la un moment dat toate filmele realizate vreodată într-un dispozitiv de mărimea unei unghii.
„Cercetarea înseamnă să pui întrebări dincolo de cele tradiționale, pentru a putea dezvolta soluții optime pentru problemele tehnice. Deoarece procesele de creare și utilizare a datelor continuă să crească, dispozitivele de stocare trebuie să se micșoreze, până la un nivel atomic", a menționat Heinrich. „Vom aplica tehnicile folosite pentru a putea oferi noi arhitecturi de calcul și modalități alternative de stocare".
IBM și Leadership-ul in domeniul nanotehnologiei
În istoria de 101 ani a companiei, IBM a investit în cercetarea științifică pentru a dezvolta viitorul tehnicii de calcul. Anunțul de astăzi este o demonstrație a rezultatelor acumulate de oamenii de știință de renume mondial ai IBM și de investițiile continue ale companiei în domeniul cercetării exploratorii.
