Dans les laboratoires du MIT.nano, les chercheurs utilisent des tranches de silicium comme plate-forme pour façonner des technologies transformatrices telles que des circuits quantiques, des dispositifs microfluidiques ou des structures de récupération d’énergie. Mais ces substrats peuvent également servir de toile à un artiste, comme le démontre le professeur W. Craig Carter du MIT dans la dernière mosaïque One.MIT.
Le projet One.MIT rend hommage aux habitants du MIT en utilisant les outils de MIT.nano pour graver leurs noms collectifs, disposés en mosaïque par Carter, sur une plaquette de silicium de seulement 8 pouces de diamètre. La dernière édition de One.MIT – comprenant 339 537 noms d’étudiants, de professeurs, de personnel et d’anciens élèves associés au MIT de 1861 à septembre 2023 – est désormais exposée dans les galeries du rez-de-chaussée du MIT.nano dans le bâtiment Lisa T. Su. (Bâtiment 12).
« Un esprit d’innovation et une volonté incessante de résoudre de gros problèmes ont imprégné le campus au cours de chaque décennie de notre histoire. Cette passion pour la découverte, l’apprentissage et l’invention est le fil conducteur qui relie la famille du MIT du 21e siècle à nos débuts au 19e siècle et à toutes les années intermédiaires », déclare Vladimir Bulović, directeur du MIT.nano et de la chaire Fariborz Maseeh sur les technologies émergentes. « One.MIT célèbre la philosophie du MIT et nous rappelle que peu importe quand nous sommes arrivés au MIT, quels que soient nos rôles, nous laissons tous une marque sur cette communauté remarquable. »
Une équipe d’étudiants, de professeurs, de personnel et d’anciens élèves a inscrit le dessin sur la plaquette à l’intérieur des salles blanches du MIT.nano. Parce que les noms sont trop petits pour être vus à l’œil nu (ils ne mesurent que quelques microns de haut sur la plaquette), le Site Web One.MIT permet à chacun de rechercher un nom et de trouver son emplacement dans la mosaïque.
Trouver l’inspiration dans les archives
Les deux premières œuvres d’art One.MIT, créées en 2018 et 2020, étaient inscrites dans des tranches de silicium de 6 pouces de diamètre, légèrement plus petites que la dernière œuvre d’art, qui bénéficiait des derniers outils MIT.nano capables de fabriquer des tranches de 8 pouces. Les premiers dessins forment des images historiques bien connues du MIT : le Grand Dôme (2018) et le sceau du MIT (2020).
Carter, professeur Toyota de traitement des matériaux et professeur de science et d’ingénierie des matériaux, a créé les conceptions et les algorithmes pour chaque version de One.MIT. Il a commencé l’été dernier à chercher l’inspiration pour le design 2024. « L’image devait être emblématique du MIT », explique Carter, « et également respecter les contraintes d’une mosaïque à grande échelle ».
Carter a finalement trouvé la solution dans les archives de l’Institut, sous la forme d’une lithographie utilisée sur la couverture d’un programme pour la cérémonie de reconsécration du MIT en 1916 qui célébrait le déménagement de l’Institut de Boston à Cambridge à l’occasion de son 50e anniversaire.
Intégrer la nerdness du MIT
Carter a commencé par créer une image en noir et blanc, redessinant les caractéristiques architecturales et les éléments de caractère de la lithographie. Il a recréé les kerns (espaces) et les polices des lettres comme objets géométriques algorithmiques.
Le dégradé de couleurs du ciel derrière le dôme représentait un défi car seules deux nuances étaient disponibles. Pour résoudre ce problème et donner de la texture, Carter a créé une courbe de Hilbert – une courbe hiérarchique et continue réalisée en remplaçant un élément par une combinaison de quatre éléments. Chacun de ces quatre éléments est remplacé par quatre autres éléments, et ainsi de suite. L’objet résultant est comme une fractale : la courbe change de forme à mesure qu’elle va de haut en bas, avec des virages à 90 degrés partout.
« C’était l’occasion d’ajouter un élément amusant et » ringard « , adapté au MIT », explique Carter.
Pour obtenir à la fois la forme du gradient et celle de la plaquette ronde, Carter a transformé la courbe de Hilbert carrée (composée d’angles de 90 degrés) en une forme de disque en utilisant la cartographie Schwarz-Christoffel, un type de cartographie conforme qui peut être utilisée pour résoudre des problèmes dans de nombreux domaines différents. domaines.
« Les cartes conformes sont de belles convergences entre la physique et l’ingénierie, les mathématiques et la géométrie », explique Carter.
Étant donné que la cartographie conforme est lisse et préserve également les angles, les coins du carré produisent quatre points singuliers sur le cercle où les segments de ligne de la courbe de Hilbert se rétrécissent jusqu’à un point. L’emplacement des quatre points dans la partie supérieure du cercle « serre » la courbe et crée le dégradé (et la texture de l’illustration) — dense à clairsemé de haut en bas.
La mosaïque finale est composée de 6 476 403 caractères, et Carter devait utiliser des types de police et de crénage qui rempliraient autant de surface de la plaquette que possible sans que les noms ne soient divisés et renvoyés à la ligne suivante. L’algorithme de Carter a atténué ce problème, au moins quelque peu, en recherchant des noms insérés dans les espaces restants à la fin de chaque ligne. L’algorithme a également effectué une optimisation sur de nombreux choix différents pour l’ordre aléatoire des noms.
Trouver – et débattre – des centaines de milliers de noms
Outre l’art et les algorithmes, le fondement de One.MIT est la vaste collection de noms couvrant plus de 160 ans d’activité du MIT. Les noms reflètent les étudiants, les anciens élèves, les professeurs et le personnel – la grande variété d’individus qui ont toujours formé la communauté du MIT.
Annie Wang, chercheuse et coordinatrice des projets spéciaux pour MIT.nano, a de nouveau joué un rôle déterminant dans la collecte des noms du projet, tout comme elle l’avait fait pour les versions 2018 et 2020. Malgré son expérience, rassembler les noms pour construire la nouvelle édition présentait encore plusieurs défis, compte tenu de la variété des sources d’entrée de l’ensemble de données et de la nécessité de formater les noms de manière cohérente.
« Les bases de données et les textes numérisés par OCR peuvent être compliqués », explique Wang, faisant référence aux bases de données électroniques et aux anciens répertoires papier d’où provenaient les noms. « Et les nettoyer demande beaucoup de travail. »
De nombreux noms étaient répertoriés à plusieurs endroits, parfois orthographiés ou formatés différemment selon les sources. Il y avait des prénoms et des noms très courts, des prénoms et des noms très longs – et aussi une partie des noms dans lesquels plusieurs personnes portaient des noms presque identiques. Et certains groupes sont tout simplement difficiles à trouver dans les archives. « Une chose que j’aurais aimé avoir », commente Wang, « c’est une liste de bénévoles de longue date au MIT qui contribuent autant mais qui ne figurent pas dans les principaux annuaires. »
Une fois la conception terminée, Carter et Wang ont remis un fichier CAO à Jorg Scholvin, directeur associé de la fabrication chez MIT.nano. Scholvin a réuni une équipe qui reflétait One.MIT (étudiants, professeurs, personnel et anciens élèves) et a travaillé avec eux pour fabriquer la plaquette dans la salle blanche de MIT.nano. La fabuleuse équipe comprenait Carter ; les étudiants de premier cycle Akorfa Dagadu, Sean Luk, Emilia K. Szczepaniak, Amber Velez et les frères jumeaux Juan Antonio Luera et Juan Angel Luera ; Patricia LaBorda, étudiante en EMBA à la MIT Sloan School of Management ; Kevin Verrier, membre du personnel des installations du MIT ; et les anciennes élèves Madeline Hickman ’11 et Eboney Hearn ’01, qui sont également directrice exécutive des programmes de sensibilisation à l’ingénierie.
