“Мальчик и его атом” – самый маленький в мире фильм

Передовые нанофизики корпорации IBM в 2013 году создали самый маленький в мире фильм (вставка ниже), перемещая отдельные атомы углерода по медной поверхности. Фильм под названием “Мальчик и его атом” длится 60 секунд и состоит из 242 отдельных кадров. Ширина каждого кадра составляет примерно 50 атомов.

Чтобы вы имели некоторое представление об этих поистине мельчайших масштабах, человеческий волос имеет ширину около 1 000 000 атомов. При желании IBM могла бы превратить “Мальчика и его атом” в полнометражный фильм и при этом уместить все кадры на ширине человеческого волоса.

У фильма даже есть оценка IMDb: 6,8/10.

Самый маленький в мире фильм (что подтверждено Книгой рекордов Гиннесса) был создан с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) – двухтонного монстра, работающего при температуре чуть выше абсолютного нуля (-268 градусов Цельсия).

СТМ – это, по сути, очень маленькая металлическая игла, которую перемещают над каким-либо образцом на расстояние менее одного нанометра (ширина человеческого волоса составляет около 100 000 нанометров). Отрицательное напряжение подается на образец, положительное напряжение подается на иглу, и СТМ регистрирует мельчайшие изменения квантового туннельного тока, когда игла проходит над бугорками (атомами, молекулами) в образце, которые затем могут быть преобразованы в визуализацию, которую вы видите выше. Увеличивая напряжение, игла может также захватывать отдельные атомы и перемещать их в новое место.

В целом, для съемки фильма “Мальчик и его атом” команде из четырех ученых потребовалось две недели, в течение которых они работали по 18 часов в день, что составляет примерно 1,3 часа на создание и изображение каждого кадра.

Технология СТМ, которая была изобретена IBM в 80-х годах и принесла ее создателям Нобелевскую премию в 1986 году, на данный момент является очень зрелой, поэтому фильм на самом деле был довольно прост в производстве. Объявление IBM в следующем году после создания фильма о том, что с помощью СТМ удалось сохранить один бит магнитных данных всего на 12 атомах, было гораздо более захватывающим с технологической точки зрения. Сами исследователи из IBM признают, что сам фильм – это скорее “завязка для разговора”, чтобы увлечь людей (и детей!) возможностями манипулирования Вселенной атом за атомом.