A National Geographic Kids reivindicou hoje seu nono título GUINNESS WORLD RECORDS® para a menor capa de revista, usando tecnologia da IBM, no Festival de Ciência e Engenharia dos EUA em Washington, D.C. Para criar a capa de configuração de registro, Os cientistas da IBM inventaram um minúsculo "cinzel" com uma ponta de silício 100 aquecível, 000 vezes menor do que a ponta de um lápis afiado. Usando esta ponta nanométrica, que cria padrões e estruturas em escala microscópica, cientistas gravaram a capa da revista em menos de dois minutos em um polímero, a mesma substância que cria o plástico. A capa da revista resultante é tão pequena em 11 x 14 micrômetros que 2, 000 pode caber em um grão de sal.
Para criar nuvens com maior eficiência energética e processar Big Data mais rapidamente, precisamos de uma nova geração de tecnologias, incluindo novos transistores. Mas antes que possamos colocar essas tecnologias futuras em produção em massa, precisamos de novas técnicas para prototipagem abaixo de 30 nanômetros - o tamanho em que a prototipagem se torna cada vez mais difícil. Um nanômetro é 80, 000 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano.
Agora com 50 anos, A Lei de Moore quase atingiu seu limite. Por exemplo, a velocidade do clock de um processador quase não aumentou nos últimos cinco anos, com frequências de operação típicas entre 2–3 GHz. Além disso, o consumo de energia para dispositivos eletrônicos está crescendo a uma taxa impressionante, com estimativas relatando que ele representa até 10% do total de energia elétrica gerada nos países industrializados.
Para continuar a reduzir o tamanho dos transistores, Os cientistas da IBM estão investigando diferentes materiais para substituir o silício, e diferentes designs de transistores, que, claro, precisa ser testado exaustivamente antes da produção em massa.
Os projetos de protótipo em nanoescala de hoje são fabricados usando litografia de feixe eletrônico, que usa um feixe de elétrons para criar padrões personalizados para teste. Mas este equipamento é complexo, caro e menos conveniente.
Os cientistas da IBM têm trabalhado para resolver essas desvantagens, e desenvolveu uma nova ferramenta inspirada em hieróglifos, a linguagem escrita criada pelos antigos egípcios. O núcleo da tecnologia é um minúsculo, ponta de silício aquecível com um ápice afiado - 100, 000 vezes menor que um lápis afiado. Funcionando como uma impressora 3D, ele "cinzela" o material por evaporação local.
"Com nossa nova técnica, podemos alcançar uma resolução muito alta em 10 nanômetros com custo e complexidade bastante reduzidos. Em particular, controlando a quantidade de material evaporado, também podemos produzir padrões de relevo 3D com uma precisão sem precedentes de apenas um nanômetro na direção vertical. Agora depende da imaginação de cientistas e engenheiros aplicar essa técnica aos desafios do mundo real, "disse o Dr. Armin Knoll, um físico da IBM Research.
Para demonstrar a ferramenta e estimular o entusiasmo pela nanotecnologia para uma nova geração de cientistas, A IBM fez parceria com a revista National Geographic Kids para "esculpir" a menor capa de revista do mundo de todos os tempos. A tampa GUINNESS WORLD RECORDS recentemente certificada tem 11 × 14 micrômetros - neste tamanho 2, 000 caberia em um grão de sal. A capa foi revelada no Festival de Ciência e Engenharia dos EUA em Washington, DC.
As técnicas atuais de feixe eletrônico não podem replicar a alta resolução desta nova ferramenta, e levaria várias horas antes que a capa pudesse ser processada e fotografada. Além disso, a ferramenta IBM pode caber em uma mesa, e os padrões podem ser testados à medida que são escritos para prototipagem rápida.
Para criar a capa do recorde, Os cientistas da IBM inventaram um minúsculo "cinzel" com uma ponta de silício 100 aquecível, 000 vezes menor do que a ponta de um lápis afiado. Usando esta ponta nanométrica, que cria padrões e estruturas em escala microscópica, levou apenas 10 minutos e 40 segundos para os cientistas gravarem a capa da revista em um polímero, a mesma substância de que são feitos os plásticos. A capa da revista resultante mede 11 × 14 micrômetros, que é tão pequeno que 2, 000 caberia em um grão de sal.
Os cientistas imaginam aplicativos além de transistores, incluindo tags de segurança de tamanho nano para evitar a falsificação de documentos como moeda, passaportes e obras de arte de valor inestimável e no campo emergente da computação quântica. Uma maneira de conectar sistemas quânticos é por meio de radiação eletromagnética ou luz. A ponta nanométrica pode ser usada para criar padrões de alta qualidade para controlar e manipular a luz com uma precisão sem precedentes.
A IBM licenciou a tecnologia de "cinzelamento" para uma start-up com sede na Suíça chamada SwissLitho, que está trazendo a tecnologia para o mercado sob o nome de NanoFrazor. Há várias semanas, a empresa enviou seu primeiro NanoFrazor para o Nanotools Microfab da McGill University no Canadá, onde cientistas e estudantes usarão os recursos exclusivos de fabricação da ferramenta para experimentar ideias para projetar novos nano-dispositivos. Para comemorar a chegada da ferramenta, a universidade criou um mapa nanométrico do Canadá, medindo 30 micrômetros ou 0,030 milímetros de comprimento.
