Atomlar Başrolde !!!

Nano-fizik alanında sınırları zorlamaya devam eden IBM firması mühendisleri, “temassız atomik tarayıcı mikroskobu” adı verilen bir sistem kullanarak atomları 100 milyar kere daha büyük gözetleyebildikleri yöntemle dünyanın en küçük filmini yaptılar. Sadece atomlar kullanılarak çekilen Bir Çocuk ve Atomu adlı film, bakır yüzey üzerine karbon atomlarının tek resimli hareket tekniği kullanılarak kaydetmesiyle çekildi.

  Bir Çocuk ve Atomu, IBM mühendisleri tarafından icat edilen ve tasarımcılarına Nobel ödülü kazandıran özel tarayıcı mikroskobun yardımıyla atomların tek tek hareket ettirilmesi sayesinde çekildi. Atom adlı bir çocuğun gerçek bir atomla kurduğu dostluğu anlatan filmde binlerce karbon atomu kullanıldı. Atomlar dikkatlice yerleştirildikten sonra sadece bazıları hareket ettirilerek, yaklaşık 250 kare tek resim alındı ve bu resimlerin birleştirilmesiyle son kayıt elde edildi. Her bir karesi sadece 50 atom genişliğinde olan film, bu özelliğiyle Guinness Rekorlar Kitabı’na da girdi

Mikroskobun metal iğnesi, yüzeyden sadece bir nanometre (metrenin milyarda biri ) uzaktayken negatif ve pozitif voltaj verilerek çalıştırıldığında bakır yüzeydeki atomları hareket ettiriyor. Voltaj arttırıldığında atomlar hareket ederken, oluşan görüntü de kayda alınıyor. Hareket halindeki atomlar kendilerine özgü sesler çıkartıyorlar ve bunlar konum belirlenmesi konusunda önemli bir geri-bildirim aracı olarak kayda geçiliyor. Projenin yöneticisi Andreas Heinrich “böyle bir film için atomlar bazında görüntüyü yakalamak, hareketi sağlamak ve onlara şekil vermek, hassas ve bilimsel bir çalışmayı gerektiriyordu. Üstelik bu alışılmışın dışında bir çalışma oldu. Bizler IBM’de bilimi sadece okumuyor, bizzat gerçekleştiriyoruz. Filmi tamamen eğlence amaçlı yaptık. Böylece matematik ve bilimde izimizden yürüyen geleceğin bilim insanlarına üzerinde konuşabileceğimiz bir şeyler verdik,” diyor. Mühendislerin her bir kare üzerinde ortalama bir saat çalıştıkları film, 2 hafta boyunca her gün 18 saat çalışarak bitirildi.

IBM Türkiye teknoloji lideri Kıvanç Uslu, filmin yapım sürecini söyle açıklıyor; “Nobel ödüllü bu teknoloji, bilim insanlarının dünyayı tek atoma indirgeyerek görselleştirmelerine olanak sağlayan ilk araçtır. İki ton ağırlığındaki ve -268 santigrat derecede çalışan bu mekanizma, atomik yüzeyi 100 milyon kereden fazla büyütebiliyor. Derece, basınç ve titreşimleri doğru seviyelerde denetleme yeteneği,  IBM araştırma laboratuvarlarını atomları böyle bir doğruluk payıyla hareket ettirebildiği, dünya üzerindeki sayılı yerlerden biri haline getiriyor.”

Temassız atomik tarayıcı mikroskobunun asıl amacı ise 1965 yılında Intel’in kurucularından Gordan Moore’un öne sürmüş olduğu Moore Kanunu’nu incelemek. Bu kanun, bilgisayar sistemlerinin donanımlarının teknolojik açıdan ilerlemesiyle birlikte, yongaların içindeki transistör sayısının da her 18 ayda iki katına çıkacağını söylüyor. IBM’in amacı Moore Kanununun doğruluğunu analiz ederek geleceğin materyallerine yön vermek.

(Popular Science Türkiye – Haziran 2013 )