Az 1800-as évek végén Franciaország adta otthont a világ első versenyző motoros versenyének, és most az ország megteremti a helyet a motoros sportok következő forradalmának: az első „nanokar” versenynek.
Négy csapat versenyez egy molekulából készült apró járműveken a Nemzeti Tudományos Kutatóközpontban (CNRS), Toulouse-ban április 28-án. A versenyt élőben közvetítik a YouTube-on mind a motorsport, mind az élvonalbeli tudomány rajongói számára.
A szemüveg felhelyezése mellett a verseny célja az úgynevezett molekuláris gépek növekvő képességeinek bemutatása. Három európai tudós elnyerte a 2016. évi kémiai Nobel-díjat azért, hogy bemutassák azt a képességet, hogy molekuláris szinten tervezzenek és építsenek olyan eszközöket, amelyek a hagyományos gépekhez hasonlóan működnek, azáltal, hogy a bemeneti energiát mechanikai munkássá alakítják át.
Számos versenyen részt vevő nanokar hasonló elrendezésű, mint a hagyományos autótervek, de mások olyan változatos dolgok utánozását utánozzák, mint hernyók, légpárnás hajók és szélmalmok. Christian Joachim, a CNRS vezető kutatója és a NanoCar Race igazgatója elmondta a Live Science-nak, hogy a szervezők szívesen fenntartják a korai motorsport innovatív szellemét.
"1894-ben Párizs és Rouen között rendezték meg az első autóversenyt, és ha alaposan megnézed, akkor úgy döntöttek, hogy mindenféle meghajtást megtartanak" - mondta. "A versenyünkben három különböző csapat három autójának kerekei, alvázai és hasonló dolgok vannak. A három semmi ilyen. A molekuláris tervek nagy változatosságát elfogadtuk azzal a szándékkal, hogy megértsük, mi működik a legjobban."
A versenyt egy egyedülálló pásztázó alagútmikroszkóp (STM) teszi lehetővé. Az STM lehetővé teszi a kutatók számára, hogy az egyedi atomokat egy ultrafinom fémes csúcs segítségével képeket ábrázolják és manipulálják, de a CNRS-ben található eszköznek négy tippe van, amelyek lehetővé teszik, hogy négy különböző felhasználó egyszerre dolgozzon ugyanazon a felületen.
Ezeket a tippeket apró elektromos impulzusok továbbítására használják a járművekbe - amelyek mindegyike csak néhány száz atomból áll -, hogy energiájukkal támogassák az aranyatomból készült versenypályát. Az egyes nanokarok kémiai szerkezetét kifejezetten úgy tervezték, hogy ezekből az impulzusokból származó energia előrehaladja azt - mondta Joachim.
A verseny elképzelése 2013-ban érkezett, de több mint három évbe telt a szervezők a versenypálya megtervezése, az STM versenyre történő adaptálása és a csapatok számára a nanokocsik megtervezése.
Kezdetben kilenc csapat jelentkezett a részvételre, és hatot választottak ki a verseny utolsó szakaszaiba. Csak négy nanocar vehet részt a napon, így a legjobban felkészült csapatokat röviddel a verseny előtt választják ki a versenyszervezők szerint. Más motorsport versenyekkel ellentétben a csapatoknak nincs nyereményalapja; a kutatók csak egy trófeaért és dicsekedési jogokért versenyeznek.
A verseny középpontjában álló technológiának potenciálisan transzformáló alkalmazásai vannak az orvostudománytól a mikroelektronikáig terjedő területeken. Az elektronika fejlődése hagyományosan az olyan alkatrészek egyre növekvő miniatürizálására támaszkodik, mint a tranzisztorok - mondta Joachim, és ennek a trendnek a folytatása végül megköveteli a képességet az eszközök atomról atomra történő építésére.
Ez a technológiai valóság hosszú távolságon lehet, és nehéz megjósolni a molekuláris gépek végső potenciálját, ám a verseny segít megválaszolni a fontos kérdéseket az STM tartós impulzusokkal szembeni robusztus képességével és a több eszköz koordinációjának képességével kapcsolatban hozzátette Joachim.
"Egy lecke, amelyet megtanulunk, az lesz: vajon tényleg négy különböző molekulát tehetünk-e ugyanazon a felületen, és ugyanazon a felületen vezethetjük őket?" ő mondta. "Ezt még soha nem tették meg, így megtanuljuk a gépeket, a szoftvert és a technológiát, amely lehetővé teszi számunkra, hogy ezt megtegyük."
