Cercetătorii IBM  au prezentat astăzi „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 şi Atomul Său”), utilizează mii de atomi plasaţi cu precizie pentru a crea aproape 250 de cadre de acţiune stop-motion. Acesta a fost inclus în GUINESS WORLD RECORDS şi a primit titlul de cel mai mic film din istorie.

„A Boy and His Atom” surprinde un personaj – Atom, care se împrieteneşte cu cel mai mic element din univers: atomul. Filmul ilustrează aventura celor doi; acesta include un dans, un joc şi o săritură de pe trambulină. Având o coloană sonoră dinamică, filmul reprezintă o modalitate unică de a transpune ştiinţa în afara comunităţii de cercetare, fiind o metodă pedagogică alternativă.

„Să filmezi, să poziţionezi şi să modelezi atomii pentru a putea crea un film original la nivel atomic este o ştiinţă precisă şi complet nouă”, a declarat Andreas Heinrich, Principle Investigator, IBM Research. „În cadrul IBM, cercetătorii nu doar citesc despre ştiinţă, ci o şi realizează. Acest film este un mod distractiv de a împărtăşi oamenilor elemente la scară atomică, în timp ce se pot realiza dialoguri cu studenţii şi alte persoane, despre noile frontiere ale matematicii şi ştiinţei”.

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 ştiinţă să vizualizeze întreaga lume, până la nivelul atomilor”, a explicat Christopher Lutz, Cercetator Stiintific la IBM Research. „Acest dispozitiv cântăreşte două tone, functioneaza la o temperatură de 268 grade Celsius şi permite marirea obiectelor plasate pe lamela sa de peste 100 de milioane de ori. Posibilitatea de a controla temperatura, presiunea şi vibraţiile foarte exact, face ca laboratorul de cercetare al IBM să fie unul dintre puţinele locuri din lume în care atomii pot fi deplasati cu o astfel de precizie.”

Cercetătorii IBM au utilizat microscopul (comandat de la distanţă de pe un calculator standard) pentru a controla un ac extrem de ascuţit de-a lungul unei suprafeţe de cupru pentru a „simţi” atomii. La o distanţă de numai 1 nanometru faţă de suprafaţă (o miliardime de metru distanţă), acul poate atrage fizic atomii şi moleculele de pe aceasta şi le poate plasa într-o locaţie bine determinată. Atomul aflat în mişcare emite un sunet unic care reprezintă feedback-ul critic pentru determinarea poziţiilor în care a fost mutat.

Pentru realizarea acestui film, oamenii de ştiinţă 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 ştiinţă din cadrul IBM Research au studiat materialele la scară nanometrică pentru a explora limitele de stocare a datelor.

Cum circuitele de la calculator se micşorează 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 tradiţionale. Explorarea metodelor neconvenţionale de magnetism şi proprietăţile atomilor de pe suprafeţele optim-controlate, permit oamenilor de ştiinţă IBM să identifice modalităţi 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 câţi atomi este nevoie pentru a stoca fiabil un bit magnetic de date pe un calculator modern sau pe un dispozitiv electronic: 12. Prin comparaţie, 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 tradiţionale, pentru a putea dezvolta soluţii optime pentru problemele tehnice. Deoarece procesele de creare şi utilizare a datelor continuă să crească, dispozitivele de stocare trebuie să se micşoreze, până la un nivel atomic”, a menţionat Heinrich. „Vom aplica tehnicile folosite pentru a putea oferi noi arhitecturi de calcul şi modalităţi alternative de stocare”.

IBM şi Leadership-ul in domeniul nanotehnologiei

În istoria de 101 ani a companiei, IBM a investit în cercetarea ştiinţifică pentru a dezvolta viitorul tehnicii de calcul. Anunţul de astăzi este o demonstraţie a rezultatelor acumulate de oamenii de ştiinţă de renume mondial ai IBM şi de investiţiile continue ale companiei în domeniul cercetării exploratorii.