U kasnim 1800-ima, Francuska je bila domaćin prve svjetske natjecateljske moto utrke, a sada će zemlja postaviti pozornicu za sljedeću revoluciju u moto sportu: prvu ikada nagradu za nanocar.
Četiri timova natjecati će se malenim vozilima napravljenim od jedne molekule u Nacionalnom centru za znanstveno istraživanje (CNRS) u Toulouseu 28. travnja. Natjecanje će se uživo prenositi na YouTubeu za ljubitelje moto sporta i vrhunske znanosti.
Osim postavljanja spektakla, natjecanje ima za cilj pokazati i rastuće sposobnosti takozvanih molekularnih strojeva. Trojica europskih akademika osvojili su Nobelovu nagradu za kemiju za 2016. godinu, pokazujući sposobnost dizajniranja i izrade uređaja na molekularnoj razini koji djeluju poput tradicionalnih strojeva pretvaranjem ulazne energije u mehanički rad.
Nekoliko nanokara koji sudjeluju u utrci imaju sličan izgled kao i konvencionalni dizajni automobila, ali drugi oponašaju kretanje stvari raznolikih poput gusjenica, lebdjelica i vjetrenjača. Christian Joachim, viši istraživač na CNRS-u i direktor NanoCar Race, rekao je za Live Science da su organizatori željni održavanja inovativnog duha ranih moto sportova.
"1894. godine organizirana je prva automobilska utrka između Pariza i Rouena i ako pažljivo pogledate, oni su u to vrijeme odlučili zadržati sve vrste pogona", rekao je. "U našoj konkurenciji, tri automobila iz tri različita tima imaju kotače, šasiju, takve stvari. Tri nisu ništa takvo. Namjerno smo prihvatili veliku varijantu molekularnih dizajna kako bismo pokušali shvatiti što najbolje funkcionira."
Utrku je omogućen jedinstvenim skenirajućim tunelirajućim mikroskopom (STM). STM omogućava istraživačima da slikaju i manipuliraju pojedinačnim atomima pomoću vrlo tankog metalnog vrha, ali uređaj smješten na CNRS-u ima četiri savjeta, omogućavajući četvero različitih korisnika da rade na istoj površini istovremeno.
Ovi će se savjeti koristiti za isporuku sitnih električnih impulsa vozilima - svako se sastoji od samo nekoliko stotina atoma - kako bi ih napajali oko trkališta sastavljenog od atoma zlata. Kemijska struktura svakog nanočera posebno je dizajnirana tako da ga energija iz tih impulsa tjera naprijed, rekao je Joachim.
Ideja za natjecanje došla je 2013. godine, ali trebalo je više od tri godine da organizatori dizajniraju stazu, prilagode STM za utrku, a timovi da dizajniraju svoje nanokaute.
Devet ekipa se u početku prijavilo za sudjelovanje, a šest je odabrano da napreduju u završne faze utrke. Dan će moći sudjelovati samo četiri nanokara, tako da će najbolje pripremljene ekipe biti izabrane neposredno prije utrke, navode organizatori utrke. Za razliku od ostalih natjecanja u moto sportu, momčadi nema nagrada; istraživači se samo takmiče za trofej i hvalisanje prava.
Tehnologija koja je u središtu utrke ima potencijalno transformativne primjene na područjima od medicine do mikroelektronike. Napredak elektronike tradicionalno se oslanjao na sve veću minijaturizaciju komponenti poput tranzistora, rekao je Joachim, a nastavak ovog trenda na kraju će zahtijevati sposobnost konstrukcije uređaja po atomu.
Ova je tehnološka stvarnost možda daleko, a teško je predvidjeti krajnji potencijal molekularnih strojeva, ali utrka će pomoći odgovoriti na važna pitanja o njihovoj robusnosti stalnim impulsima STM-a i sposobnosti koordinacije više uređaja na istim površine, dodao je Joachim.
"Jedna lekcija koju ćemo naučiti bit ćemo, možemo li doista staviti četiri različite molekule na istu površinu i otjerati ih na istu površinu?" On je rekao. "To se nikada ranije nije radilo, pa ćemo naučiti strojeve, softver, tehnologiju koja nam to omogućuje."
