היכולת להזיז אטומים בודדים (החלקיקים הקטנים ביותר של יסוד כלשהו ביקום) היא חיונית למחקר של חברת IBM בתחום הזיכרון אטומי. אך למרבה ההפתעה גם ננו-פיסיקאים מחפשים לתבל את עבודתם במעט הומור. ברוח זו, השתמשו המדענים של IBM במיקרוסקופ מינהרה סורק, כדי להעביר אלפי מולקולות פחמן חד חמצני (שני האטומים מוערמים זה על גבי זה), כולם במרדף אחר מה שהופך את סרט כל כך קטן שניתן לראות רק בעת להגדיל אותו 100 מיליון פעמים: A Boy And His Atom: The World’s Smallest Movie.
הסרט נכנס מיד עם הצגתו, לספר השיאים של גינס
לצורך יצירת סרט האנימציה, צילמו המדענים 250 תמונות סטילס של כמה אלפי אטומים, שהונחו והוזזו במדויק על מנת ליצור סדרת תמונות בטכנולוגיית stop-motion, המקבילה לזו שבה מוסרטים סרטי אנימציה של בובות פלסטלינה.
הסרט “הילד והאטום שלו” מציג דמות ילד בשם “אטום”, היוצר קשרי חברות עם אטום בודד, על מנת לצאת למסע משחקים הכולל ריקודים, הקפצת כדור, וקפיצות טרמפולינה. הסרט מלווה בפס-קול עליז וחיובי.
לכידת אטומים בודדים בזה אחר זה, מיקום ועיצוב מבנים משולבים שלהם על מנת ליצור סרט אנימציה מקורי ברמה האטומית, נועדה לקדם דו-שיח עם תלמידי מדעים ומאפשרת להציץ אל היכולות המפותחות במעבדות המחקר של IBM בתחום המדע הבסיסי, העשויות להשפיע על עולם הטכנולוגיה בשנים ובעשורים הבאים.
טכנולוגיה זוכת פרס נובל
הטכנולוגיה המפעילה את מיקרוסקופ המינהרה הסורק נולדה בחברת IBM וזיכתה את מפתחיה בפרס נובל. מיקרוסקופ המינהרה היה המכשיר הראשון שאיפשר למדענים להציג תמונה ויזואלית של העולם עד לרמת האטום הבודד. הוא שוקל כשתי טונות, פועל במהירות של 286 מעלות צלזיוס מתחת לאפס וכאמור מגדיל את תמונת משטח פני האטום פי מאה מיליון. האפשרות לשלוט בטמפרטורה, בלחץ ובתנודות ברמות מדויקות ביותר, הופכת את מעבדות המחקר של IBM לאחד המקומות הבודדים בעולם המסוגלים להניע אטומים בדיוק שיא כזה.
המדענים מפעילים מרחוק את המיקרוסקופ הסורק באמצעות מחשב ושולטים במחט דקה במיוחד המסוגלת “לחוש” אטומים מעל משטח נחושת. המחט נעה במרחק של ננומטר בודד מפני השטח (אחד חלקי מיליארד של מטר) ומסוגלת לשלוף אטומים ולמקמם אותם בנקודה הנדרשת על מנת ליצור את התמונה. כל אטום הנע ממקומו יוצר קול ייחודי, המספק משוב חיוני על מנת לקבוע כמה אטומים אכן זזו.
במהלך יצירת הסרט, בנו המדענים תמונות סטילס מאטומים מאורגנים במבנה המבוקש ובסך הכול 242 תמונות כאלה, המרכיבות את הסרט.
מגנוט אטומים למתקדמים
בעשרות השנים האחרונות, מתמקדים המדענים של IBM במחקר חומרים ברמת הננו. באמצעות המחקר הזה, נבנים בין השאר הגבולות התיאורטיים והמעשיים של דחיסת אחסון. ככל שמעגלי מחשבים מתכווצים לכיוון מימדים אטומיים (בתהליך שהוגדר לפני עשרות שנים על ידי חוק מור) נתקלים מתכנני השבבים האלה במגבלות הפיזיקה בעת השימוש בטכנולוגיות מסורתיות. מחקר שיטות בלתי קונבנציונאליות למגנוט חומרים ותכונות האטומים על גבי משטח הנמצא תחת בקרה הדוקה, מאפשרים למדענים לזהות כיוונים חדשים לחלוטין בתחום המחשוב.
באמצעות הטכנולוגיה לתמרון אטומים בודדים, הצליחו לאחרונה המדענים של IBM גם לבנות את הסיבית המגנטית הקטנה בעולם, ולספק תשובה לשאלה מה המספר המינימאלי של אטומים הנדרשים על מנת לאחסן סיבית מידע בודדת: 12. זאת, לעומת כמיליון אטומים הנדרשים לצורך זה במחשבים ובמכשירים אלקטרוניים הנמצאים כיום בשימוש. אם IMB תצלח במשימתה למסחר את הטכנולוגיה הייחודית הזו, בעתיד אפשר יהיה לאחסן את כל סרטי הקולנוע שנוצרו מאז ומעולם על גבי מכשיר בגדול ציפורן אנושית בודדת.
