Несколько групп ученых-физиков ведут интенсивную
подготовку к участию в первой в истории гонке нано-автомобилей, молекул со
специальной формой и строением, которые будут "мчаться" по атомарной
трассе, подталкиваемые вперед силой сверхмощного сканирующего туннельного
электронного микроскопа. Данная гонка будет проводиться с целью популяризации
современных нанотехнологий, тем не менее, все использованные методики и
приобретенный учеными опыт будут использованы позже для решения целого ряда
проблем в области наноразмерного производства.
Гонка будет проводиться осенью этого года в стенах одной
из лабораторий французского исследовательского центра CEMES в Тулузе, Франция.
А в течение лета этого года команды ученых из Германии, Франции, Японии,
Соединенных Штатов и Австрии будут изготавливать свои нано-автомобили,
испытывать их на "гоночной трассе" и вносить модификации в их
конструкцию по мере такой необходимости.
"Мы проводим это гонку не только ради забавы"
- рассказывает Кристиан Джоаким (Christian Joachim), физик из CEMES, -
"Есть целый ряд проблем в области нанотехнологий и нанпроизводства,
которые мы будем решать по мере подготовки и проведения этой гонки".
Гоночная "трасса" представляет собой
поверхность чипа, покрытую тонким слоем золота, которая охлаждена до
температуры в 5 градусов по шкале Кельвина. Крошечные нано-автомобили,
помещенные на эту трассу, будут двигаться, черпая энергию из потока электронов,
поставляемого электронным микроскопом.
"Для того, чтобы реализовать все задуманное, нам
потребуется воплотить в жизнь множество фантастических вещей" -
рассказывает Кристиан Джоаким, - "Нам придется научиться управлению
направлением потока энергии в молекуле и тем, как эта энергия используется.
Используя законы химии, физики и молекулярное конструирование, мы создадим
процедуру проектирования работоспособных молекулярных двигателей, которые могут
быть использованы в самых различных областях науки и техники".
Группа ученых из университета Огайо, США, интенсивно
работает над созданием своего гоночного нанокара под названием "Bobcat
Nanowagon". "Сейчас мы имеем уже почти законченную структуру
молекулы-автомобиля" - рассказывает Сав Хла (Saw Hla), профессор физики, -
"Нам осталось только "отшлифовать" некоторые тонкости управления
наноразмерным "транспортным средством", состоящим из приблизительно
сотни атомов углерода и водорода".
Тогда как американские исследователи создают нанокар,
максимально приближенный к традиционному автомобилю с четырьмя вращающимися
колесами, другие команды создают нечто кардинально отличное. Нанокар немецкой
команды напоминает ветряную мельницу, а японцы создают нечто наподобие колесной
тележки с веслами, подобно как у лодки.
Будущая гонка нано-автомобилей не будет столь эффектна,
как обычная автомобильная гонка любого вида. Время, которое уйдет на гонку,
будет составлять всего несколько секунд, после чего все нанокары будут
остановлены и "сфотографированы" электронным микроскопом для
вычислении их текущего положения, измерения пройденного расстояния и, конечно,
для определения победителя гонки.
