Cientistas da IBM
acabam de anunciar mais uma importante conquista: produziram o menor
filme do mundo, feito a partir da manipulação de um dos menores
elementos do universo: átomos. Com o nome “Um garoto e seu átomo”,
o filme usou milhares de átomos posicionados precisamente para criar
quase 250 quadros de ação em stop-motion e já ganhou registro no
Guinness Book como o Menor Filme em Stop-Motion do Mundo. “Um
garoto e seu átomo” mostra um menino que faz amizade com um único
átomo e embarca em uma jornada lúdica que inclui dançar, jogar e
trazer objetos e pular em um trampolim. Com uma trilha sonora alegre,
o filme representa uma nova forma de transmitir avanços na ciência
fora da comunidade de pesquisa.
“Mover átomos é
uma coisa: você pode fazer isso com um gesto, simplesmente. Já
capturar, posicionar e moldar átomos para criar um filme original em
nível atômico é uma ciência precisa e completamente nova,”
afirma Fábio Gandour, cientista-chefe do Laboratório de Pesquisas
da IBM Brasil. “Na IBM, os pesquisadores não apenas leem sobre
ciência, eles praticam ciência e inovação todos os dias, é parte
do ‘job description’ deles. Esse filme é uma forma divertida de
compartilhar o mundo em escala atômica e mostrar às pessoas comuns
o grande avanço que há por trás da manipulação de átomos. Para
ser visto em filme, a imagem foi ampliada em cem milhões de vezes”,
ressalta.
Criando o Filme
Para fazer o filme,
os átomos foram movidos usando um microscópio de força atômica
com varredura, uma evolução do microscópio de tunelamento.
Inventado pela IBM, essa ferramenta ganhadora do prêmio Nobel foi o
primeiro dispositivo que permitiu aos cientistas visualizar o mundo
na escala de átomos individuais. “O microscópio pesa duas
toneladas, opera a uma temperatura de 268 graus Celsius negativos e
amplia a superfície atômica em mais de 100 milhões de vezes. A
capacidade de controlar a temperatura, pressão e vibrações em
níveis exatos torna o nosso laboratório de Pesquisa IBM um dos
poucos lugares do mundo onde átomos podem ser movidos com tal
precisão”, destaca o cientista-chefe da IBM Brasil.
Operando remotamente
o aparelho por um computador comum, os pesquisadores usaram o
microscópio para controlar uma agulha extremamente afiada ao longo
de uma superfície de cobre para “sentir” os átomos. A apenas um
nanômetro de distância da superfície – o equivalente a um
bilionésimo de um metro em extensão – a agulha pode fisicamente
atrair átomos e moléculas e movê-los para uma localização
precisamente especificada nesta superfície. O átomo em movimento
faz um som diferente, o que constitui uma informação essencial para
determinar o quanto ele efetivamente foi movido. Conforme o filme era
sendo criado, os cientistas processaram imagens estáticas dos átomos
individualmente organizados, o que resultou em 242 quadros
diferentes.
A necessidade de
encolher grandes volumes de dados
Desenvolver o menor
filme do mundo não é algo totalmente novo para a IBM. Há décadas,
cientistas dos Laboratórios de Pesquisa da IBM pelo mundo estudam
materiais em nanoescala para explorar diversos limites, como o de
armazenamento de dados, por exemplo.
Conforme circuitos
de computador são reduzidos em direção a dimensões atômicas –
uma tendência de décadas de acordo com a Lei de Moore –,
designers de chips esbarram em limitações físicas ao utilizar
técnicas tradicionais. A utilização de métodos não convencionais
de magnetismo e as propriedades dos átomos em superfícies altamente
controladas permitem aos cientistas da IBM identificar caminhos de
computação totalmente novos.
Usando o menor
objeto disponível para a engenharia de dispositivos de armazenamento
de dados – átomos individuais – a mesma equipe de pesquisadores
IBM que criou esse filme também criou recentemente o menor bit
magnético do mundo. Eles conseguiram responder à pergunta: “Quantos
átomos são necessários para armazenar de forma confiável um bit
de informação magnética”: 12. Para comparação, são
necessários aproximadamente 1 milhão de átomos para armazenar um
bit de dados em um dispositivo eletrônico ou computador moderno.
Caso comercializada, essa memória atômica poderia um dia armazenar
todos os filmes jamais feitos em um dispositivo do tamanho de uma
unha.
“Pesquisar
significa fazer perguntas além daquelas necessárias para encontrar
boas soluções rápidas para problemas de engenharia. Conforme a
criação e o consumo de dados continuam a crescer, o armazenamento
de dados precisa diminuir de tamanho, até chegar ao nível atômico”
diz Fábio Gandour. “Para criar esse filme, aplicamos as mesmas
técnicas usadas para inventar novas arquiteturas de computação e
formas alternativas de armazenar dados”.
IBM e a liderança
em Nanotecnologia
Em seus 101 anos de
história, a IBM vem investindo em pesquisa científica para moldar o
futuro da computação. O anúncio do “Menor Filme do Mundo”
revela os resultados conquistados pelos maiores cientistas da IBM em
todo o globo, além de demonstrar o investimento e foco contínuos da
empresa em pesquisa exploratória.
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