Через месяц, 28 апреля, во французском городе Тулуза состоятся самые необычные гонки. Они будут отличаться от любых других гонок, ведь гонщиками будут настоящие ученые, штурвалом – туннельный сканирующий микроскоп, а зрители не смогут увидеть участников собственными глазами. Это будет первая международная гонка наномашин, в которой примут участие команды из Австрии, Германии, Франции, Швейцарии, Японии и США.
Молекулярными машинами называют конструкции из молекул, способные выполнять простейшие механические операции под контролем человека. Управляют такими системами обычно через электрический ток, свет или тепло. Например, для будущих гонок будут использовать молекулы, которые перемещаются под действием электрического тока.
Каждая из команд получит по отдельному сектору для своей машины, а управление будет осуществляться с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Перемещение наномашин по поверхности будет происходить благодаря энергии электронов, переносимых на молекулу с острия иглы под напряжением. Влиять на молекулы механическим способом конкурс запрещает. Победителем станет команда, которая преодолеет максимальное расстояние на золотой пластинке.
Гоночная трасса будет такой конфигурации: прямая длиной 20 нанометров, затем 45-градусный поворот, прямая длиной 50 нанометров, снова 45-градусный поворот и финишная прямая длиной 20 нанометров. Продолжительность соревнований – 38 часов. При наноаварии молекулярную машину можно заменить, но иглу сканирующего туннельного микроскопа менять запрещено.
Конструкции наномашин у разных команд отличаются. Например, французы разработали плоский удлиненный болид с четырьмя «колесами». Швейцарская команда сделала транспортное средство «на воздушной подушке». А немцы построили целый наномеханизм из четырех молекул с водородными связями.
Гонки состоятся в лаборатории Центра разработки материалов и структурных исследований CNRS. Следить за соревнованиями молекулярных машин можно будет на сайте CNRS или на официальном канале в Youtube. Гонки стартуют 28 апреля ровно в 12 часов дня.
