Во Франции готовятся первые гонки молекулярных «наномобилей» на золотой пластине

Гонка предстоит изнурительная – состязания продлятся до 38 часов, за которые «наномобили» четырех команд должны будут покрыть порядка 100 нм. В роли автодрома выступит отполированная золотая подложка. Болиды будут двигаться по ней параллельными «змейками» с поворотами размером 20 нм и общей протяженностью 100 нм. Погодные условия известны заранее: глубокий вакуум (10–8 Па) и температура -268 °С. Первый «наномобиль», прибывший к финишу, станет победителем.

Каждый «болид» NanoCars Race представляет собой сложную молекулярную машину, состоящую из нескольких сотен атомов. Двигателей на борту не предусмотрено: и движение, и наблюдение за ним обеспечат узкие потоки электронов сканирующего туннельного микроскопа. Он специально модифицируется для гонок, чтобы иметь возможность управлять четырьмя «наномобилями» одновременно. «Автодром» расположится в Тулузе, где находится Центр разработки материалов и структуральных исследований (CEMES) французского Национального центра научных исследований (CNRS).

Для каждого из «болидов» будет определен свой участок золотой пластины. «Пит-стопов» для замены иглы туннельного микроскопа не предусмотрено. Замена «болида» может быть произведена лишь по согласованию с организаторами соревнований. Такое вполне возможно, если долго действующий поток электронов разрушит связи в «гоночной» молекуле, и на соревнования придется вывести еще одну.

Из шести финалистов NanoCars Race в соревнованиях 28 апреля примут участие четыре команды. Пока их список окончательно не определен, однако все претенденты продемонстрировали большую изобретательность в дизайне своих «болидов», от Y-образного швейцарского «наномобиля» до похожего на настоящий внедорожник с крупными колесами – у участников из США. Впрочем, какой бы ни была структура молекулы, ученые адаптируют ее для максимально точного и быстрого движения, прохождения поворотов и управляемости.

Организатором и вдохновителем гонок выступил ученый французского Национального центра научных исследований (CNRS) Кристиан Иоахим (Christian Joachim). Популярности Формулы-1 он, конечно, и не ожидает, однако соревнования позволят ускорить прогресс в методах манипуляции наноразмерными объектами, отдельными молекулами и атомами. Да и азарта борьбы никто не отменял – на сайте NanoCars Race будет вестись прямая трансляция. Пришла пора выбирать своих фаворитов.