(Phys.org) — Les scientifiques d'IBM ont dévoilé aujourd'hui le plus petit film du monde, fait avec l'un des plus petits éléments de l'univers :les atomes. Nommé « Un garçon et son atome, " Le film vérifié par Guinness World Records a utilisé des milliers d'atomes placés avec précision pour créer près de 250 images d'action en stop-motion.

"Un garçon et son atome" dépeint un personnage nommé Atom qui se lie d'amitié avec un seul atome et entreprend un voyage ludique qui comprend la danse, jouer à la balle et rebondir sur un trampoline. Sur une piste musicale ludique, le film représente un moyen unique de transmettre la science en dehors de la communauté des chercheurs.

"Capturer, positionner et façonner des atomes pour créer un film original au niveau atomique est une science précise et entièrement nouvelle, " a déclaré Andreas Heinrich, Enquêteur principal, Recherche IBM. « Chez IBM, les chercheurs ne se contentent pas de lire sur la science, nous le faisons. Ce film est une façon amusante de partager le monde à l'échelle atomique tout en ouvrant un dialogue avec les étudiants et les autres sur les nouvelles frontières des mathématiques et des sciences.

Faire le film

Pour faire le film, les atomes ont été déplacés avec un microscope à effet tunnel inventé par IBM. "Cet outil lauréat du prix Nobel a été le premier appareil qui a permis aux scientifiques de visualiser le monde jusqu'aux atomes simples, " a déclaré Christophe Lutz, Chercheur, Recherche IBM. "Il pèse deux tonnes, fonctionne à une température négative de 268 degrés Celsius et grossit la surface atomique plus de 100 millions de fois. La capacité de contrôler la température, la pression et les vibrations à des niveaux exacts font de notre laboratoire de recherche IBM l'un des rares endroits au monde où les atomes peuvent être déplacés avec une telle précision."

Télécommandé sur un ordinateur standard, Les chercheurs d'IBM ont utilisé le microscope pour contrôler une aiguille ultra-pointue le long d'une surface de cuivre afin de "sentir" les atomes. À seulement 1 nanomètre de la surface, qui est un milliardième de mètre de distance, l'aiguille peut physiquement attirer des atomes et des molécules sur la surface et ainsi les tirer vers un emplacement précisément spécifié sur la surface. L'atome en mouvement émet un son unique qui est un retour critique pour déterminer combien de positions il est réellement déplacé.

Au moment de la création du film, les scientifiques ont rendu des images fixes des atomes disposés individuellement, résultant en 242 images simples.

La nécessité de réduire le Big Data

Développer le plus petit film du monde n'est pas entièrement nouveau pour IBM. Depuis des décennies, des scientifiques d'IBM Research ont étudié les matériaux à l'échelle nanométrique pour explorer les limites du stockage de données, entre autres.

Alors que les circuits informatiques rétrécissent vers les dimensions atomiques, ce qu'ils ont depuis des décennies conformément à la loi de Moore, les concepteurs de puces se heurtent à des limitations physiques en utilisant des techniques traditionnelles. L'exploration de méthodes non conventionnelles de magnétisme et des propriétés des atomes sur des surfaces bien contrôlées permet aux scientifiques d'IBM d'identifier des voies informatiques entièrement nouvelles.

En utilisant le plus petit objet disponible pour l'ingénierie des périphériques de stockage de données - des atomes uniques - la même équipe de chercheurs d'IBM qui a réalisé ce film a également récemment créé le plus petit bit magnétique au monde. Ils ont été les premiers à répondre à la question du nombre d'atomes nécessaires pour stocker de manière fiable un bit d'information magnétique :12. Par comparaison, il faut environ 1 million d'atomes pour stocker un peu de données sur un ordinateur ou un appareil électronique moderne. Si commercialisé, cette mémoire atomique pourrait un jour stocker tous les films jamais réalisés dans un appareil de la taille d'un ongle.

"La recherche signifie poser des questions au-delà de celles requises pour trouver de bonnes solutions d'ingénierie à court terme aux problèmes. Alors que la création et la consommation de données continuent de croître, le stockage de données doit être réduit, jusqu'au niveau atomique, " a poursuivi Heinrich. " Nous appliquons les mêmes techniques que celles utilisées pour créer de nouvelles architectures informatiques et des moyens alternatifs de stocker les données pour faire ce film. "

Au cours des 101 ans d'histoire de l'entreprise, IBM a investi dans la recherche scientifique pour façonner l'avenir de l'informatique.