IBM crea il film più piccolo del mondo con una manciata di atomi posizionati con precisione

I nanofisici all'avanguardia di IBM hanno creato il film più piccolo del mondo (incorporato di seguito), spostando singoli atomi di carbonio attorno a una superficie di rame. Il film, chiamato Un ragazzo e il suo atomo , è lungo 60 secondi ed è composto da 242 fotogrammi singoli in stop-motion, con ogni fotogramma largo circa 50 atomi. Quindi hai un'idea di questa scala veramente minuscola, un capello umano è largo circa 1.000.000 di atomi. Se l'IBM lo desiderasse, potrebbe convertire A Boy And His Atom in un lungometraggio e comunque adattarsi ai fotogrammi alla larghezza di un capello umano.



Il film più piccolo del mondo (certificato da Guinness World Records) è stato creato con un microscopio a scansione a tunnel (STM); una bestia da due tonnellate di una macchina che funziona appena sopra lo zero assoluto (-268 Celsius, -450F). Un STM è essenzialmente un ago di metallo molto piccolo che viene spostato su un campione di qualche tipo, a una distanza inferiore a un nanometro (un capello umano è largo circa 100.000 nanometri). Una tensione negativa viene applicata al campione, una tensione positiva viene applicata all'ago e l'STM registra le variazioni minime in corrente di tunneling quantistico quando l'ago passa sopra le protuberanze (atomi, molecole) nel campione, che possono quindi essere trasformate nelle visualizzazioni che vedi sopra. Aumentando la tensione, l'ago può anche raccogliere singoli atomi e spostarli in una nuova posizione.



Tutto sommato, un team di quattro scienziati ha impiegato due settimane, lavorando 18 ore al giorno, per creare A Boy and His Atom - o circa 1,3 ore per produrre e visualizzare ogni fotogramma. Per ulteriori informazioni su come è stato realizzato il film, guarda il video qui sotto. Se i film atomici non sono il tuo genere di cose, lo stesso gruppo di ricerca ha anche prodotto una serie di immagini ispirate a Star Trek da singoli atomi di carbonio, che puoi vedere alla fine di questa storia.



La tecnologia STM, che è stata inventata da IBM negli anni '80 e ha fatto guadagnare ai suoi creatori un premio Nobel nel 1986, è molto matura a questo punto, quindi il film è stato in realtà abbastanza facile da produrre. L'annuncio di IBM l'anno scorso di aver utilizzato un STM per memorizzare un singolo bit di dati magnetici su soli 12 atomi era molto più emozionante, dal punto di vista tecnologico. Gli STM sono stati utilizzati anche per visualizzare e ruotare i legami tra le molecole di un atomo e quando la resistenza elettrica di una molecola dipende dall'orientamento dei suoi legami, stai effettivamente creando un interruttore di una molecola. Gli STM possono essere utilizzati per eseguire litografie con accuratezza a un atomo. Gli stessi ricercatori IBM ammettono che il film in sé è più un 'inizio di conversazione', per entusiasmare le persone (e i bambini!) Sulle possibilità di manipolare l'universo, atomo per atomo.

Il computer utilizzato per controllare l

Il computer utilizzato per controllare l'STM

L'obiettivo finale della ricerca IBM basata su STM è indagare possibili percorsi attorno al collo di bottiglia sempre più restrittivo della legge di Moore, che dovremmo iniziare a sentire nei prossimi anni quando i transistor si dirigono al di sotto dei 14 nm. Sebbene gli stessi STM probabilmente non verranno mai utilizzati per creare chip per computer e dispositivi di archiviazione - in realtà sono solo strumenti di ricerca - potrebbero aiutarci a scoprire nuovi materiali o processi che consentono ai processi commerciali di spingersi verso componenti elettronici che sono modellati da una manciata di atomi.






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