Перші змагання наноавтомобилей

28 квітня в Тулузі відбулися перші перегони наномашин. Машини, що взяли участь, складалися з декількох атомів або молекул і були максимум 100 нанометрів величиною.
Завдяки спостереженню тунельного телескопа дослідники визначали, яка машина була найшвидшою на відрізку, вкритому атомами золота. Найважливішою метою незвичайних гонок для наномашин було отримати нові свідоцтва про оптимізацію таких наноконструктов.
Машини і транспортні засоби бувають молекулярного розміру. Так, існують електромотори, які складаються лише з молекули, нанороботи цілком хімічного складу і швидкі ротори в мініатюрі. Кілька років тому дослідники сконструювали підводний наносубмарину, яка активується ультрафіолетовим світлом, а також молекулярне наноавто.
І тепер наномашини і їх розробники отримали можливість позмагатися один з одним. У Центрі матеріальних досліджень, що у французькій Тулузі, відбулися перші в світі гонки наномашин. Після попереднього відбору і тестування кваліфікацію пройшли шість команд і конструкцій. У першому колі чотири з них стартували одночасно.
Поверхня для гонок складалася з атомів золота. На ній наноавто повинні були проїхати 20 нанометрів, потім повернути на 45 градусів і їхати по прямій завдовжки 30 нанометрів. Загалом на 100 нанометрів машинам було відведено 36 годин.
Стимулом і заодно інструментом для спостереження був спеціальний і єдиний у світі тунельний мікроскоп з чотирма щупами. Кожен з них йшов за машиною і через електрони, перескакували на молекулу, надавав необхідної автомобілю енергії. Кожна з чотирьох команд-гонщиків, залучених до змагання, сиділа перед власним контрольним екраном і могла незалежно від інших управляти щупом свого наноавтомобиля.
Всі автомобілі-учасники були менше 100 нанометрів, але цілком по-різному сконструйовані. Порівняно велетнем є “Green Buggy” французької команди: хімічна формула молекули складається з 300-т атомів, заповнила б 10 рядків, пояснили вчені. Чотири колеса цього приладу складаються із сполучених один з одним вуглеводневих кілець.
На левитационный транспорт схожі обидві моделі швейцарської і німецької команди. «Swiss Nano Dragster» має три руки, сконструйовані з колоподобные терпиридиновых сполуки, які при подачі струму штовхають машину вперед. Чотирирукий «Windmill» створений з сполук ацетилбифенила і рухається вперед, перекручуючись.
Іншу техніку використовує японська машина з NIMS-MANA (Міжнародного центру матеріалів наноархитектоники). Вона складається з бинаптилового диммера – з’єднання, в якій нептиловые блоки складені двічі два. При отриманні енергії вони можуть нахилятися один до одного і продукувати далекосяжні руху.
На класичний чотириколісний транспорт схожий «Dipolar Racer» американо-австрійської команди.
Мета перших перегонів не тільки змагальна, але і науково-експериментальна. Перш за все, завдяки цій ініціативі вченим вдалося вперше випробувати і порівняти наноконструкты при стандартизованих обставин. По-друге, забіг і підготовка до нього надали цінну інформацію для оптимізації машин вчених.
«Гонки наномашин – унікальна можливість для вчених застосувати новітні технології для синхронного спостереження і незалежного управління такими автомобілями», – пояснили організатори з французької дослідницької організації CNRS.