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segunda-feira, 13 de maio de 2013

Animatógrafo: O primeiro “nanofilme”

O infinitamente pequeno é fascinante!

Pelo menos desde a antiguidade clássica, com Demócrito e Epicuro, o Homem começou a imaginar o cosmos composto por partículas indivisíveis a que chamou átomos.

Cerca de 2400 anos depois, cientistas da IBM criaram um filme intitulado “A Boy and his Atom” (Um Rapaz e o seu Átomo), resultado da mais avançada tecnologia de visualização e manipulação a nível atómico. Átomo a átomo.

Não se trata só de se conseguir visualizar um átomo, (a IBM já tinha conseguido há uns anos escrever o seu nome com átomos – assim como outros laboratórios em diversos países, incluindo Portugal), mas de mudar a posição de átomos, construindo figuras framea frame, seguindo um guião e storyboard tal qual se faz na produção de um filme à nossa escala e convencional.

Só que a escala a que este filme foi efectuado obrigou a que cada frame fosse ampliado 100 milhões de vezes para que pudesse ser visível num ecrã de computador.

Os cientistas “animadores” usaram uma tecnologia de interacção a nível atómico que deu aos seus inventores o Prémio Nobel da Física de 1986. Concretamente, uma das invenções então galardoadas foi a do microscópio de varrimento de efeito de túnel (STM, de Scanning Tunneling Microscope, em inglês), que permite registar o resultado da interacção entre dois átomos: o que se pretende detectar e outro que se encontra numa ponta que constitui a sonda do microscópio. Esta sonda, uma agulha cuja ponta acaba teoricamente num único átomo, percorre, varre, a superfície da amostra da superfície do metal a analisar. Normalmente são usadas folhas de ouro monocristalino preparadas para este efeito, mas teoricamente é possível usar qualquer superfície metalizada.

O movimento da ponta, cuja posição é controlada por raios lazer, varre a superfície como se estivesse a lê-la em linhas sucessivas, da esquerda para a direita, de cima a baixo (por exemplo).

Um computador e software específico registam o movimento da sonda, não só no seu movimento a duas dimensões, mas também os movimentos verticais eventualmente causados pela repulsão entre a ponta e algum átomo ou molécula que esteja no seu caminho, sobre a superfície metálica. Assim os cientistas registam o resultado do levantamento topográfico com resolução atómica dos eventuais átomos e moléculas que a agulha encontre em cada linha.


Neste filme, os investigadores da IBM trataram de alterar sucessivamente a posição de átomos de oxigénio ligados a átomos de uma folha de cobre, para desenhar as figuras de cada um dos frames que constituem o filme. A história que contam não podia ser mais contextualizada à técnica: a de um rapaz, cuja imagem é feita de átomos, que se fascina e brinca com um átomo.

Acrescente-se que para conseguirem a imobilidade atómica necessária para captar os 250frames que compõem oo filme, com duração de cerca de dois minutos, este foi “rodado” a -268° C. Uma temperatura amena e primaveril para a personagem deste filme, um inferno gelado para a totalidade da matéria que nos compõe!

Para além desta animação que fica na história da ciência, da tecnologia e da arte, é preciso dizer que este exercício de manipulação atómica está na fronteira do desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos de armazenamento de informação que pode, segundo os responsáveis da IBM, permitir num futuro próximo guardar todos os filmes da história do cinema num objecto não maior do que uma unha!

Fonte: Papel


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