Para crear la portada que logró el récord, los científicos de IBM inventaron un pequeño “cincel” con una punta de silicón que puede calentarse  que resulta 100,000 veces más pequeña que una punta de lápiz afilada. Al usar esta punta a escala nano-métrica, que crea patrones y estructuras a una escala microscópica, los científicos sólo necesitaron 10 minutos y 40 segundos para grabar la portada de la revista a un polímero, la misma substancia de la que se hacen los plásticos. La cubierta resultante de la revista mide 11 × 14 micrómetros, que es tan pequeña que 2,000 podrían caber en un grano de sal.

Para seleccionar la portada a reducir, National Geographic Kids pidió a sus lectores que votaran en línea por su diseño favorito.  La portada de marzo del 2014, que ganó la mayor cantidad de votos así como la versión microscópica, visible a través del microscopio ZEISS Axio Imager 2, se develó en el Festival de Ciencia e Ingeniería de EEUU. Esta fue desplegada en la caseta #3728 de National Geographic Kids e IBM el 26 y 27 de abril.    

“A los suscriptores de la revista National Geographic Kids les gustó mucho esta portada, por lo que tuvo sentido el que una audiencia más amplia votara por ella como la favorita del 2014 también. Y al ayudarles a establecer el título de Récord Mundial Guinness, están aprendiendo sobre ciencia al mismo tiempo que se divierten, que es de todo lo que se trata la Revista Kids”, dijo Rachel Buchholz, vicepresidenta y editora de National Geographic Kids.

Los ocho títulos previos de National Geographic Kids en GUINNESS WORLD RECORDS son: La Línea Más Grande de Huellas  (10,932 huellas que miden 3.21 Km., logrado en el 2004); la colección más grande de juguetes de felpa  (2,304 animales de peluche, logrado en el 2006); la cadena de zapatos más larga (10,512 zapatos, lograda en el 2008); la mayor cantidad de ropa recogida para el reciclaje (33,088 artículos de ropa de mezclilla, establecido en el 2009); la mayor cantidad de gente haciendo saltos de tijera en 24 horas (300,265, establecido en el 2011); la mayor colección de zapatos para reciclar (16,407, establecido en el 2013); la mayor cantidad de gente corriendo 100 metros en 24 horas (30,914, establecido en el 2013); y el álbum de fotografías en línea más grande (104,022 fotografías, establecido en el 2013).  

Cómo crearon los investigadores de IBM la Portada de la Revista 

La punta del tamaño de un nanómetro, que puede calentarse a  1000 grados centígrados (1,832 grados Fahrenheit), está adherida a un cantiléver flexible que explora de manera controlable la superficie del material de substrato, en este caso un polímero inventado por los químicos en IBM Research en Almaden, California, con la exactitud de un nanómetro —una millonésima de un milímetro. Al aplicar calor y fuerza, esta punta puede remover material del substrato en base a patrones previamente definidos, de esta forma operando como una máquina “nano-fresadora”   o una impresora  3D con una precisión ultra elevada.  

De manera similar al uso de una impresora 3D, podrá removerse más material para crear estructuras 3D complejas con la precisión de un nanómetro  modulando la fuerza o redirigiendo spots individuales.

Esta nueva capacidad puede tener un impacto sobre los prototipos de los dispositivos de un nuevo transistor, incluyendo la canalización de los transistores de efecto de campo, para una electrónica más eficiente en cuanto a energía, y más rápida para todo desde los centros de datos basados en la nube a los teléfonos inteligentes (smartphones). Para finales del año IBM espera empezar a  explorar el uso de esta tecnología en los diseños del transistor prototipo, hechos de materiales tipo grafeno.

“A fin de crear nubes más eficientes energéticamente y  aprovechar los grandes volúmenes de información (Big Data) más rápidamente, necesitamos una nueva generación de tecnologías incluyendo nuevos transistores.  Pero antes de poner estas tecnologías futuras en producción masiva, necesitamos nuevas técnicas para la creación de prototipos de menos de 30 nanómetros”, dijo el Dr. Armin Knoll, un físico e inventor en IBM Research. “Con nuestra novedosa técnica podemos lograr a 10 nanómetros, una resolución muy alta a un costo y complejidad sumamente reducidos. En particular, al controlar la cantidad de material evaporado, también podemos producir patrones de alivio 3D, a la exactitud -sin precedente- de meramente un nanómetro en una dirección vertical. Ahora corresponde a la imaginación de los científicos e ingenieros aplicar esta técnica a los desafíos del mundo real”.

Los científicos prevén muchas aplicaciones diferentes incluyendo las etiquetas de seguridad a escala nano-métrica para evitar la falsificación de documentos como pasaportes y obras de arte de valor incalculable y en el campo emergente de la computación cuántica. Una forma de conectar los sistemas cuánticos es vía radiación electromagnética o luz. La punta de tamaño nano-métrico podría usarse para crear patrones de alta calidad para controlar y manipular la luz a una precisión sin precedente.

IBM ha concedido la licencia de esta tecnología a una empresa de reciente creación (startup) basada en Suiza denominada  SwissLitho, que está llevando la tecnología al mercado bajo el nombre NanoFrazor. Hace varias semanas, la empresa embarcó su primer NanoFrazor a Nanotools Microfab de la Universidad de  McGill en Canadá, donde los científicos y los estudiantes usarán las capacidades de fabricación únicas en su género de la herramienta, para experimentar con ideas en el diseño de novedosos nano-dispositivos.  Para celebrar la llegada de la herramienta, la universidad creó un mapa de tamaño nano-métrico  de Canadá que mide 30 micrómetros o 0.030 milímetros de ancho.  

IBM se hizo acreedora al récord de registro de 6,809 patentes estadounidenses en el 2013, marcando el vigésimo primer año consecutivo en que la compañía  ha estado en la cima del redondeo anual de receptores de patentes. Más de 8,000 inventores de IBM que residen en 47 diferentes estados de Estados Unidos y 41 países, patentaron una variedad de invenciones de nano-tecnología y semiconductores en el 2013 tales como las siguientes patentes que permitieron la innovación de la impresora 3D microscópica creadora del récord: Patente de E.E.U.U #8,592,955: La declaración exacta de los nano objetos en una superficie y Patente de E.E.U.U.  #8,574,815: Creación de patrones de los patrones de nano escalas en una película que comprende descomprimir copolímeros.

Liderazgo de IBM y Nanotecnología  

Durante más de 100 años IBM ha invertido en investigación científica para conformar el futuro de la computación. El anuncio de hoy es una demostración de los resultados que lograron los científicos líderes del mundo gracias a la inversión continua de la compañía y al foco puesto en la investigación exploratoria.  

Los científicos han estado luchando para “ver” y manipular los átomos y moléculas para extender el conocimiento  humano y empujar las fronteras de las capacidades de manufactura al régimen del nanómetro. IBM ha sido un pionero de la nano-ciencia desde el desarrollo de microscopio de canal para la exploración en 1981 realizado por los IBM Fellows: Gerd Binnig y Heinrich Rohrer en los laboratorios IBM Reserach. Para esta invención,  que le hizo posible crear una imagen de los átomos individuales y su posterior manipulación, a Binnig y Rohrer se le adjudicó el Premio Nobel en Física en 1986. El AFM, un hijo del STM, lo inventó Binnig en 1986. El STM se considera ampliamente como el instrumento que le abrió la puerta al nano-mundo.  

Más recientemente, El Centro  de Nanotecnología de Binnig y Rohrer se abrió en el  2011 en el campus de IBM Research en Zurich para continuar con la inversión de la compañía en una investigación de nano escala colaborativa de clase mundial. Hace apenas un año, los científicos de IBM develaron la película más pequeña del mundo, hecha con uno de los elementos más pequeños del universo: los átomos. En la película denominada  “A Boy and His Atom,”  GUINNESS WORLD RECORDS® -verificó que la película usó miles de átomos colocados en forma precisa para crear cerca de 250 fotogramas de acción con la tecnología “stop-motion”.  Redacción C21