IBM maakt kleinste film ooit

Share this post:

By Gerard Smit

‘A Boy and His Atom’ is een unicum binnen de wereld van de nanotechnologie. Nooit eerder hebben wetenschappers het kleinste deeltje in het universum gebruikt om een verhaal te vertellen. Maar waarom is een stop-motion video over een jongetje dat met de bal speelt, loopt en trampoline springt nu zo belangrijk voor de toekomst van de computertechnologie?

5000 atomen op een koperen plaatje

Vier wetenschappers van IBM Research hebben met bijna 250 frames de kleinste stop-motionvideo ter wereld gemaakt. Het wordt moeilijk om dit officiële Guinness World Record nog te breken. Meer dan 5000 koolstofmonoxide-atomen werden met behulp van een ultrafijne, elektrisch geladen naald verplaatst en telkens werd er een foto van genomen.  Opmerkelijk is dat de wetenschappers zich tijdens dit proces eerder baseerden op wat ze hoorden dan wat ze zagen. Al deze beelden plaatsten de onderzoekers vervolgens achter elkaar met een vloeiende video tot gevolg.

Geen gemakkelijke onderneming

Om de atomen te bewegen, gebruikten de wetenschappers de door IBM uitgevonden en met een Nobelprijs bekroonde scanning tunneling microscoop. Dat is dezelfde microscoop waarmee Don Eigler in 1989 het IBM-logo tevoorschijn toverde. De microscoop weegt twee ton, werkt bij een temperatuur van -268 graden Celsius en vergroot de beelden maar liefst 100 miljoen keer. De onderzoekers gebruikten de microscoop om een superfijne naald over een koperen oppervlak te laten bewegen om de atomen te “voelen”. De naald bevindt zich slechts 1 nanometer van het oppervlak en kan atomen en moleculen op het oppervlak aantrekken en zo naar een specifieke plaats laten bewegen. Om het jezelf even voor te stellen: 1 nanometer is een miljardste van een meter.

Klein, kleiner, kleinst

Computercircuits en -technologieën worden steeds kleiner, tot zelfs op atomair niveau. Dataopslag moet logischerwijs diezelfde richting uitgaan en waar traditionele technieken op hun limieten botsen, kunnen nieuwe en onconventionele methodes nuttige inzichten brengen.

Atomen worden dan ook de nieuwe bouwstenen voor de ontwikkeling van opslagmedia. De techniek voor de productie van ‘A Boy and His Atom’ wordt ook aangewend bij de nieuwste computerarchitecturen en alternatieve dataopslagmethodes. Zo ontwikkelde het IBM-onderzoeksteam dat het filmpje maakte recent ook de kleinste magnetische bit ter wereld. Het team kon dan ook als eerste de vraag beantwoorden hoeveel atomen er nodig zijn om één bit magnetische informatie op te slaan: 12. Ter vergelijking: de huidige apparatuur heeft nog 1 miljoen atomen nodig om één bit aan data op te slaan.

Big data op een speldenkop

Deze kennis opent deuren naar nieuwe mogelijkheden voor opslagmedia, waarbij we nu al weten dat het theoretisch mogelijk is om alle films die ooit gemaakt werden op te slaan op een memorystick die niet groter is dan een vingernagel. Met het groeiende belang van Big Data is dit dus een evolutie om in de gaten te houden!

Bekijk op de minisite van ‘A Boy and His Atom’ ondermeer ‘The Making Of’ en een video over hoe de atomen exact worden verplaatst.