В недалеком будущем Франция станет первой страной в
которой будут проведены гонки уникальных "автомобилей", размер
каждого из которых будет составлять всего несколько нанометров и которые
невозможно увидеть невооруженным глазом. В гонке NanoCar Race примут участие
молекулярные машины, нанокары, каждый из которых представляет собой
единственную молекулу, состоящую приблизительно из сотни атомов. Эти нанокары
будут двигаться по покрытому золотом треку, а энергию для их движения они будут
черпать из слабых ударов током, подаваемых специальным устройством.
Несмотря на их молекулярную природу, нанокары будут
весьма похожи на настоящие автомобили, у каждого из них будет своего рода
кузов, оси и вращающиеся колеса. За каждым нанокаром будет следовать наконечник
электронного сканирующего микроскопа, электрический потенциал на котором и
станет той силой, которая будет двигать молекулу по поверхности золотого трека.
Гонка будет проводиться в условиях глубокого вакуума, а трек и
молекулы-автомобили будут охлаждены до температуры -268 градусов Цельсия (-450
градусов Фаренгейта).
В первой гонке примут участие нанокары пяти команд,
группа из университета Райса и университета Граца, Австрия, университета Огайо,
Дрезденского технологического университета, Национального института
материаловедения, Япония, и группа Пола Сабатье (Paul Sabatier), Франция. Все
участники должны быть в состоянии синтезировать и произвести первые испытания
их молекулярных автомобилей буквально за день до гонки, которая пройдет в
ноябре 2016 года в Тулузе, Франция.
Движение крошечных автомобилей по треку будет отслеживаться
при помощи специального инструмента LT-Nanoprobe, созданного специалистами
компании ScientaOmicron для лаборатории Pico-Lab CEMES-CNRS в Тулузе. И этот
инструмент является единственным в своем роде средством, способным увидеть, как
крошечные транспортные средства движутся по металлической поверхности.
Инструмент LT-Nanoprobe состоит из четырех сканирующих
туннельных электронных микроскопов LT-UHV STM. Все его четыре сканирующие
головки, использующие эффект квантового туннелирования, могут двигаться
параллельно в условиях глубокого вакуума и сверхнизких температур.
Следует отметить, что планы по организации гонки NanoCar
Race впервые были озвучены на страницах журнала ACS Nano еще в 2013 году. А
организатором данного мероприятия является Центром разработки и исследований
материалов и структур (Center for Materials Elaboration and Structural Studies,
CEMES) французского Национального Центра научных исследований (French National
Center for Scientific Research, CNRS).
