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L’Atomo protagonista del film piu’ piccolo del mondo

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Un simpatico personaggio, di nome Atomo, fa amicizia con un vero e proprio atomo, e inizia un percorso che lo vede ballare, giocare a palla e saltare su un trampolino. Fine.

Per quanto la sua storia possa sembrare estremamente semplice, questo “nuovo film” appare già come rivoluzionario, se non per la storia del cinema, sicuramente come operazione “alternativa” di comunicazione della ricerca scientifica, in particolare quella dedicata ai confini dell’infinitamente piccolo.

Si tratta di “A Boy and His Atom”, presentato nei giorni scorsi dai ricercatori Ibm come il film “più piccolo del mondo”, realizzato collocando con estrema precisione migliaia di atomi per creare circa 250 fotogrammi di ripresa a passo uno, secondo la tecnica della stop motion.

“Catturare, posizionare e modellare gli atomi per creare un film originale a livello atomico è una scienza precisa e un’assoluta novità”, ha spiegato Andreas Heinrich, Principal Investigator della Imb Research. “Questo film è un modo divertente per condividere il mondo su scala atomica, aprendo un dialogo con studenti e altri interlocutori sulle nuove frontiere della scienza e della matematica”.

Come è stato realizzato “A Boy and His Atom”? I ricercatori hanno spostato gli atomi con il loro microscopio a scansione a effetto tunnel, strumento di grande innovazione che permette di controllare la temperatura, la pressione e le vibrazioni a livelli esatti, spostando in questo modo gli atomi con una precisione senza precedenti. Pesante due tonnellate, questo microscopio funziona a una temperatura di meno 268 gradi Celsius e ingrandisce la superficie dell’atomo di oltre 100 milioni di volte. “E’ stato il primo dispositivo che ha consentito ai ricercatori di visualizzare il mondo fino ai singoli atomi”, spiega Christopher Lutz, Research Scientist, Ibm Research.

Il microscopio è stato controllato remotamente da un computer tradizionale per muovere un ago super-appuntito lungo una superficie di rame e “sentire” gli atomi. A solo un nanometro dalla superficie, che equivale a una distanza di un miliardesimo di metro, l’ago può attirare fisicamente gli atomi e le molecole verso la superficie e quindi posizionarli in un punto specifico. Il “trascinamento” di un atomo genera un suono caratteristico che fornisce un feedback essenziale per determinare l’entità dello spostamento. Durante la creazione del film, gli scienziati hanno reso immagini fisse degli atomi posizionati individualmente, producendo 242 fotogrammi singoli.

Al di là del film stesso, l’operazione pone ulteriore attenzione sulla ricerca che in Ibm si sperimenta da tempo sui materiali in nanoscala con l’obiettivo, tra le altre cose, di superare i limiti dello storage. Recentemente lo stesso team autore del film ha creato anche il più piccolo bit magnetico del mondo, rispondendo alla domanda “quanti atomi servono per archiviare in modo affidabile un bit di informazioni magnetiche”: 12. In confronto, serve circa 1 milione di atomi per archiviare un bit di dati su un moderno computer o dispositivo elettronico. Se introdotta in versione commerciale, questa memoria atomica potrebbe un giorno archiviare tutti i film mai realizzati in un dispositivo grande quanto un’unghia.

“Ora che la creazione e il consumo di dati continuano a crescere, è necessario che lo storage diventi più piccolo, fino ad arrivare a livello atomico”, conclude Heinrich. “Per la realizzazione di questo film abbiamo applicato le stesse tecniche utilizzate per ideare nuove architetture di calcolo e modi alternativi di archiviazione dei dati”.

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