IBM lanza la película más pequeña del mundo utilizando átomos

Científicos de IBM (NYSE: IBM) presentaron la película más pequeña del mundo, hecha con uno de los elementos más diminutos del universo: los átomos. Bajo el título “A Boy and His Atom” (Un niño y su átomo), la película, verificada por Guinness, se hizo con miles de átomos posicionados con precisión para crear casi 250 cuadros de acción con la técnica stop-motion (filmación cuadro por cuadro).

“Un niño y su átomo” presenta un personaje llamado Atom, que se hace amigo de un átomo individual y sale a dar un paseo divertido, durante el cual baila, juega a atrapar la pelota y salta en una cama elástica. Con una banda musical alegre de fondo, la película constituye una forma singular de transmitir la ciencia fuera de la comunidad de investigación.

“Movilizar los átomos es una cosa; se puede hacerlo agitando la mano. Captar, posicionar y ajustar átomos para crear una película original a nivel atómico es una ciencia precisa y totalmente novedosa,” señaló Andreas Heinrich, Investigador Principal de IBM Research. “En IBM, los investigadores no sólo leemos ciencia; la hacemos. Esta película es una forma divertida de compartir el mundo a escala atómica y mostrarle a la gente común los desafíos y la diversión que la ciencia puede crear.”

Haciendo la película

Para hacer la película, se movieron los átomos con un microscopio de efecto túnel de barrido inventado por IBM [A2].  “Esta herramienta, que recibió unPremio Nobel, fue el primer dispositivo que permitió a los científicos visualizar el mundo al nivel del átomo individual,” comentó Christopher Lutz, Científico Investigador de IBM Research. “Pesa dos toneladas, funciona a una temperatura de 268 grados centígrados negativos y magnifica la imagen de la superficie atómica más de 100 millones de veces. La capacidad de controlar la temperatura, presión y vibraciones a niveles exactos hace que nuestro laboratorio de IBM Research sea uno de los pocos lugares del mundo en el que los átomos pueden ser movilizados con tanta precisión.”

Mediante la operación remota desde una computadora estándar, los investigadores de IBM utilizaron el microscopio para controlar una aguja ultra-fina sobre una superficie de cobre para “sentir” los átomos. A tan sólo 1 nanómetro de la superficie, que es de mil millonésimas de metro en distancia, la aguja puede atraer físicamente átomos y moléculas de la superficie y llevarlos a una ubicación especificada con precisión sobre la superficie. El átomo en movimiento produce un sonido singular [A3], que constituye la señal crítica que permite identificar cuántas posiciones realmente se ha movido.

Durante la creación de la película, los científicos renderizaron imágenes en planos fijos de los átomos individualmente colocados. El resultado fue 242 cuadros individuales.

La necesidad de comprimir Big Data

El desarrollo de la película más pequeña del mundo no es un terreno totalmente nuevo para IBM. Durante décadas, los científicos de IBM Research han estudiado materiales a nanoescala para explorar los límites del almacenamiento de datos, entre otras cosas.

A medida que los circuitos de computación siguen achicándose hacia dimensiones atómicas –tal como lo han hecho durante décadas, según la Ley de Moore – los diseñadores de chips se enfrentan con limitaciones físicas para el uso de las técnicas tradicionales. La exploración de métodos no convencionales de magnetismo y las propiedades de los átomos en superficies bien controladas permite a los científicos de IBM identificar caminos totalmente novedosos para la computación.

Utilizando el objeto más pequeño disponible para la ingeniería de dispositivos de almacenamiento de datos – los átomos individuales – el mismo equipo de investigadores de IBM que desarrolló esta película también creó recientemente el bit magnético más pequeño del mundo. Fueron los primeros en responder a la pregunta de cuántos átomos se necesitan para almacenar en forma confiable un bit de información magnética: 12. En comparación, se necesitan aproximadamente 1 millón de átomos para almacenar un bit de datos en una computadora o dispositivo electrónico moderno. Si fuera comercializada, esta memoria atómica algún día podría llegar a almacenar todas las películas que se hicieron en la historia del cine, en un dispositivo del tamaño de una uña.

“La investigación implica formular interrogantes que van más allá de lo que se necesita para encontrar buenas soluciones de ingeniería de corto plazo a los problemas. Conforme la creación y el consumo de datos crecen, el almacenamiento de datos debe hacerse más pequeño, hasta llegar al nivel del átomo,” continuó Heinrich. “En esta película, estamos aplicando las mismas técnicas utilizadas para desarrollar nuevas arquitecturas de cómputo y formas alternativas de almacenar datos.”

IBM y su liderazgo en nanotecnología

A lo largo de sus 101 años de historia, IBM ha invertido en investigación científica para moldear el futuro de la computación. El anuncio es una demostración de los resultados obtenidos por los científicos líderes mundiales de IBM, la inversión continua de la compañía y su enfoque en la investigación con fines exploratorios.