V poznih 1800-ih je Francija gostila prvo tekmovalno dirko na svetu, zdaj pa bo država postavila oder za naslednjo revolucijo v motošportu: prvo dirko "nanocar".
Štiri ekipe bodo dirkale majcena vozila, izdelana iz ene same molekule, v Nacionalnem centru za znanstveno raziskovanje (CNRS) v Toulouseu 28. aprila. Tekmovanje bo v živo predvajano na YouTube za ljubitelje obeh motošportov in vrhunske znanosti.
Poleg postavljanja spektakla je cilj tekmovanja prikazati naraščajoče sposobnosti tako imenovanih molekularnih strojev. Trije evropski akademiki so leta 2016 prejeli Nobelovo nagrado za kemijo za dokazovanje sposobnosti oblikovanja in izdelave naprav na molekularni ravni, ki delujejo kot tradicionalni stroji s pretvorbo vhodne energije v mehansko delo.
Več nanokarjev, ki sodelujejo v dirki, je podobno razporejeno kot običajni avtomobilski modeli, drugi pa posnemajo gibanje stvari, tako raznolike kot gosenice, lebdenje in vetrnice. Christian Joachim, višji raziskovalec pri CNRS in direktor dirke NanoCar, je povedal Live Science, da so si organizatorji prizadevali ohraniti inovativni duh zgodnjih motošportov.
"Leta 1894 so med Parizom in Rouenom organizirali prvo avtomobilsko dirko. Če pogledate natančno, so se takrat odločili ohraniti vse vrste pogona," je dejal. "V naši konkurenci trije avtomobili iz treh različnih moštev imajo kolesa, podvozje in podobne stvari. Trije niso nič takega. Namerno smo sprejeli veliko variacijo molekulskih modelov, da bi poskušali razumeti, kaj najbolje deluje."
Dirko omogoča enoličen skenirni tunelirni mikroskop (STM). STM omogoča raziskovalcem, da posnamejo in manipulirajo posamezne atome z uporabo zelo tanke kovinske konice, vendar ima naprava, nameščena na CNRS, štiri nasvete, kar štirim različnim uporabnikom omogoča delo na isti površini hkrati.
Ti nasveti bodo uporabljeni za dovajanje drobnih električnih impulzov do vozil - vsako od nekaj sto atomov -, da bi jih napajali okoli dirkališča iz zlatih atomov. Kemična struktura vsakega nanokarja je bila posebej zasnovana tako, da ga energija iz teh impulzov poganja naprej, je dejal Joachim.
Ideja za tekmovanje je prišla leta 2013, trajalo pa je več kot tri leta, da so organizatorji zasnovali dirkališče, prilagodili STM za dirko in ekipe oblikovale svoje nanocarje.
Devet ekip se je sprva prijavilo za udeležbo, šest pa jih je bilo izbranih za nadaljevanje v zadnjih etapah dirke. Na dan bodo lahko sodelovali le štirje nanocari, zato bodo najbolje pripravljene ekipe izbrane tik pred dirko, so sporočili organizatorji dirke. Za razliko od drugih tekmovanj v avtomobilskem športu, ekipam ni nagraden denar; raziskovalci se samo borijo za pokal in hvalijo pravice.
Tehnologija v središču dirke ima potencialno transformativne aplikacije na področjih, ki segajo od medicine do mikroelektronike. Joachim je dejal, da je napredek v elektroniki tradicionalno odvisen od vse večje miniaturizacije komponent, kot so tranzistorji, in nadaljevanje tega trenda bo sčasoma zahtevalo sposobnost gradnje naprav po atomu.
Ta tehnološka resničnost je morda daleč in težko je napovedati končni potencial molekularnih strojev, vendar bo dirka pomagala odgovoriti na pomembna vprašanja o njihovi vzdržljivosti do trajnih impulzov iz STM in sposobnosti koordinacije več naprav na istih površino, je dodal Joachim.
"Ena lekcija, ki se jo bomo naučili, ali bomo res lahko na isto površino postavili štiri različne molekule in jih vozili na isto površino?" rekel je. "To še nikoli ni bilo storjeno, zato se bomo naučili strojev, programske opreme in tehnologije, ki nam to omogoča."
