IBM crea la película más pequeña del mundo con un puñado de átomos colocados con precisión

Los nanofísicos de vanguardia de IBM han creado la película más pequeña del mundo (incrustada a continuación), moviendo átomos de carbono individuales alrededor de una superficie de cobre. La película, llamada Un niño y su átomo, tiene 60 segundos de duración y está compuesto por 242 fotogramas stop-motion individuales, cada uno de los cuales tiene aproximadamente 50 átomos de ancho. Entonces, tienes una idea de esta escala verdaderamente diminuta, un cabello humano tiene aproximadamente 1,000,000 de átomos de ancho. Si IBM así lo deseaba, podría convertir A Boy And His Atom en un largometraje y aún así encajar los fotogramas dentro del ancho de un cabello humano.

La película más pequeña del mundo (que ha sido certificada por Guinness World Records) fue creada con un microscopio de efecto túnel (STM); una bestia de dos toneladas de una máquina que opera justo por encima del cero absoluto (-268 Celsius, -450F). Un STM es esencialmente una aguja de metal muy pequeña que se mueve sobre una muestra de algún tipo, a una distancia de menos de un nanómetro (un cabello humano tiene alrededor de 100.000 nanómetros de ancho). Se aplica un voltaje negativo a la muestra, se aplica un voltaje positivo a la aguja y el STM registra los cambios mínimos en corriente de túnel cuántica a medida que la aguja pasa sobre protuberancias (átomos, moléculas) en la muestra, que luego se pueden convertir en las visualizaciones que ve arriba. Al aumentar el voltaje, la aguja también puede recoger átomos individuales y moverlos a una nueva ubicación.



En total, un equipo de cuatro científicos tardó dos semanas, trabajando 18 horas al día, para crear Un niño y su átomo, o aproximadamente 1,3 horas para producir e visualizar cada fotograma. Para obtener más información sobre cómo se hizo la película, mira el video a continuación. Si las películas atómicas no son lo tuyo, el mismo grupo de investigación también produjo un montón de imágenes inspiradas en Star Trek a partir de átomos de carbono individuales, que puedes ver al final de esta historia.

La tecnología STM, que fue inventada por IBM en los años 80 y le valió a sus creadores un Premio Nobel en 1986, es muy madura en este momento, por lo que la película fue bastante fácil de producir. El anuncio de IBM el año pasado de que había utilizado un STM paraalmacenar un solo bit de datos magnéticos en solo 12 átomosfue mucho más emocionante, desde un punto de vista tecnológico. Los STM también se han utilizado para obtener imágenes y rotar los enlaces entre las moléculas de un átomo, y cuando la resistencia eléctrica de una molécula depende de la orientación de sus enlaces, se está creando efectivamente un interruptor de una molécula. Los STM se pueden utilizar para realizar litografías con precisión de un solo átomo. Los propios investigadores de IBM admiten que la película en sí es más un 'tema de conversación', para que la gente (¡y los niños!) Se entusiasmen con las posibilidades de manipular el universo, átomo por átomo.

La computadora utilizada para controlar el STM

La computadora utilizada para controlar el STM

El objetivo final de la investigación basada en STM de IBM es investigar posibles caminos alrededor del cuello de botella cada vez más estrecho de la ley de Moore, que deberíamos comenzar a sentir en los próximos años a medida que los transistores se dirijan por debajo de los 14 nm. Si bien los STM en sí mismos probablemente nunca se usarán para crear chips de computadora y dispositivos de almacenamiento, en realidad son solo herramientas de investigación, podrían ayudarnos a descubrir nuevos materiales o procesos que permitan que los procesos comerciales avancen hacia componentes electrónicos que se fabrican a partir de solo unos pocos átomos.




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