IBM สร้างภาพยนตร์ที่เล็กที่สุดในโลกโดยใช้อะตอม

นักวิทยาศาสตร์จากไอบีเอ็ม (NYSE: IBM) เผยโฉมภาพยนตร์แบบสต็อปโมชั่น (Stop-Motion) เกือบ 250 เฟรมที่กินเนสเวิร์ดเรคอร์ดรับรองว่ามีขนาดเล็กที่สุดในโลก ภายใต้ชื่อ “A Boy and His Atom” ซึ่งสร้างขึ้นจากการนำองค์ประกอบที่เล็กที่สุดในโลก นั่นคือ อะตอม มาจัดวางอย่างแม่นยำ ผู้สนใจสามารถชมภาพยนตร์และวิดีโอเบื้องหลังการถ่ายทำได้ที่เว็บไซต์ ibmworldssmallestmovie.tumblr.com

"A Boy and His Atom” เป็นเรื่องราวของเด็กชายที่มีชื่อว่า อะตอม เขาเป็นเพื่อนกับอะตอมหนึ่ง และเขาออกเดินทางอย่างเพลิดเพลินใจ รวมทั้งเต้นรำ เล่นวิ่งไล่จับ และกระโดดเด้งขึ้น-ลงบนเตียงผ้าใบ ด้วยดนตรีประกอบที่สนุกสนาน ภาพยนตร์เรื่องนี้แสดงให้เห็นถึงหนทางที่แปลกใหม่ในการถ่ายทอดเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์แก่บุคคลทั่วไปนอกเหนือจากแวดวงนักวิจัย

แอนเดรียส ไฮน์ริค หัวหน้าฝ่ายตรวจสอบของไอบีเอ็ม รีเสิร์ช (IBM Research) กล่าวว่า “การเคลื่อนย้ายอะตอมไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่ เพราะคุณสามารถทำอย่างนั้นได้เพียงแค่โบกมือเบาๆ แต่การยึดจับ จัดวาง และจัดเรียงอะตอมให้เป็นรูปทรงเพื่อสร้างภาพยนตร์ที่ไม่ซ้ำแบบใครในระดับอะตอม ถือเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง ภาพยนตร์เรื่องนี้เป็นเรื่องสนุกสนานแบบหนึ่งในโลกระดับอะตอม และแสดงให้คนทั่วไปเห็นถึงความท้าทายและความรื่นรมย์ที่วิทยาศาสตร์สามารถทำได้”

• การสร้างภาพยนตร์

ในการสร้างภาพยนตร์เรื่องนี้ นักวิจัยของไอบีเอ็มใช้กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์ หรือ Scanning Tunneling Microscope ที่ไอบีเอ็มประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมาใช้ย้ายอะตอม ไอบีเอ็มได้รับรางวัลโนเบลจากการคิดค้นเครื่องมือนี้ ซึ่งเป็นอุปกรณ์แรกที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นโลกอย่างละเอียดลึกถึงระดับอะตอม กล้องจุลทรรศน์นี้หนักสองตัน ทำงานที่อุณหภูมิลบ 268 องศาเซลเซียส และขยายพื้นผิวของอะตอมได้มากกว่า 100 ล้านเท่า ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ แรงดัน และแรงสั่นสะเทือนในระดับที่แน่ชัด ทำให้ห้องปฏิบัติการของไอบีเอ็ม รีเสิร์ช เป็นหนึ่งในสถานที่ไม่กี่แห่งในโลกที่สามารถย้ายอะตอมได้อย่างแม่นยำ

นักวิจัยของไอบีเอ็มใช้กล้องจุลทรรศน์ในการควบคุมเข็มที่คมมากให้ลากผ่านพื้นผิวทองแดง เพื่อ “สัมผัส” อะตอม โดยควบคุมการทำงานจากเครื่องคอมพิวเตอร์ธรรมดาจากระยะไกล เข็มดังกล่าวอยู่ห่างจากพื้นผิวเพียง 1 นาโนเมตร ซึ่งเท่ากับระยะห่างเศษหนึ่งส่วนพันล้านเมตร โดยเข็มที่ว่านี้จะดึงดูดอะตอมและโมเลกุลบนพื้นผิว และดึงไปยังตำแหน่งบนพื้นผิวที่ต้องการอย่างแม่นยำ อะตอมที่เคลื่อนที่ก่อให้เกิดเสียงที่มีเอกลักษณ์ ซึ่งเป็นข้อมูลป้อนกลับที่สำคัญอย่างมากในการระบุว่าอะตอมเคลื่อนไปกี่ตำแหน่ง ขณะที่สร้างภาพยนตร์เรื่องนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกภาพนิ่งของอะตอมที่ถูกจัดเรียง ส่งผลให้มีเฟรมภาพทั้งหมด 242 เฟรม

• ความจำเป็นในการย่อข้อมูลขนาดใหญ่

การสร้างภาพยนตร์ที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลกไม่ใช่เรื่องใหม่เสียทีเดียวสำหรับไอบีเอ็ม เพราะในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มได้ศึกษาวัสดุต่างๆที่ระดับนาโน เพื่อสำรวจขีดจำกัดของการจัดเก็บข้อมูล และเรื่องอื่นๆ อีกมากมาย ตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษที่ผ่านมา วงจรคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ในที่สุดนักออกแบบชิปก็พบกับข้อจำกัดทางกายภาพจากการใช้เทคนิคแบบเดิมๆ การทดลองที่แปลกใหม่ของสภาพแม่เหล็ก (Magnetism) และคุณสมบัติของอะตอมบนพื้นผิวที่มีการควบคุมเป็นอย่างดีในครั้งนี้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มสามารถค้นหาแนวทางการประมวลผลที่แตกต่างจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

คณะนักวิจัยของไอบีเอ็มชุดเดียวกันกับที่สร้างภาพยนตร์เรื่องนี้ ยังได้สร้างบิตแม่เหล็กที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก และนับเป็นนักวิจัยกลุ่มแรกที่สามารถตอบคำถามที่ว่าต้องใช้อะตอมจำนวนเท่าไรในการเก็บข้อมูลหนึ่งบิตที่อยู่ในสภาพแม่เหล็กได้อย่างมีเสถียรภาพ คำตอบคือ 12 อะตอม จากการเปรียบเทียบ พบว่าต้องใช้ราว 1 ล้านอะตอมในการจัดเก็บข้อมูลหนึ่งบิตบนคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ซึ่งวันหนึ่งข้างหน้า หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการเผยแพร่ในเชิงพาณิชย์ หน่วยความจำอะตอมมิกอาจสามารถจัดเก็บภาพยนตร์ทั้งหมดที่เคยมีการสร้างในโลกนี้ไว้ในอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กจิ๋วเท่ากับเล็บมือของเราเท่านั้น

บทความที่เกี่ยวข้อง

• 
  Honor X9c สมาร์ทโฟนพันธุ์แกร่ง ทนทานสุดขีด พร้อมประสิทธิภาพเหนือชั้น
• 
  รีวิวลำโพง Tronsmart Mirtune S100 สายปาร์ตี้พลูวิลล่าต้องมี กำลังขับเสียง 50W กันน้ำ IPX7 มีไฟ RGB

ติดตามข่าว สยามโฟน.คอม ที่