1800. gadu beigās Francijā notika pasaules pirmās sacensības autosacīkstēs, un tagad šī valsts uzstāda ceļu nākamajai motosporta revolūcijai: pirmajām “nanokaru” sacīkstēm.
Četras komandas 28. aprīlī Tulūzā, Nacionālajā zinātnisko pētījumu centrā (CNRS), sacentīsies ar niecīgiem, no vienas molekulas izgatavotiem transportlīdzekļiem. Sacensības tiešraidē pārraidīs YouTube gan motosporta, gan progresīvāko zinātņu faniem.
Papildus briļļu uzlikšanai konkursa mērķis ir parādīt tā dēvēto molekulāro mašīnu augošās spējas. Trīs Eiropas akadēmiķi ieguva 2016. gada Nobela prēmiju ķīmijā par spēju parādīt spēju projektēt un veidot ierīces molekulārā līmenī, kas darbojas kā tradicionālās mašīnas, pārveidojot ieejas enerģiju mehāniskā darbā.
Vairākiem nanokariem, kas piedalās sacīkstēs, ir līdzīgs izkārtojums kā parastajām automašīnu konstrukcijām, bet citi imitē tikpat daudzveidīgu lietu kā kāpurķēdes, gaisa spilvena un vējdzirnavas. Kristians Joahims, CNRS vecākais pētnieks un NanoCar Race direktors, Live Science sacīja, ka organizatori vēlas saglabāt agrīnā motosporta novatorisko garu.
"1894. gadā starp Parīzi un Ruanu tika organizētas pirmās automašīnu sacīkstes, un, ja jūs uzmanīgi paskatīsities, viņi tajā laikā nolēma saglabāt visa veida piedziņu," viņš teica. "Mūsu sacensībās trim automašīnām no trim dažādām komandām ir riteņi, šasija, tādas lietas. Trīs nav nekas tāds. Tika pieņemti lieli molekulu konstrukciju varianti, lai mēģinātu saprast, kas darbojas vislabāk."
Sacensības ir iespējams ar vienpusēju skenējošu tunelēšanas mikroskopu (STM). STM ļauj pētniekiem attēlot un manipulēt ar atsevišķiem atomiem, izmantojot īpaši smalku metāla galu, bet CNRS ierīcē ir četri uzgaļi, kas četriem dažādiem lietotājiem ļauj strādāt uz vienas virsmas vienlaicīgi.
Šie padomi tiks izmantoti, lai transportlīdzekļiem piegādātu niecīgus elektriskos impulsus - katrs sastāv tikai no dažiem simtiem atomu -, lai tos vadītu ap hipodromu, kas izgatavots no zelta atomiem. Katra nanokāra ķīmiskā struktūra ir speciāli izstrādāta tā, lai šo impulsu enerģija to dzen uz priekšu, sacīja Joahims.
Konkursa ideja radās 2013. gadā, bet organizatoriem ir vajadzīgi vairāk nekā trīs gadi, lai izstrādātu hipodromu, pielāgotu STM sacīkstēm un komandām, lai izstrādātu savus nanokrosus.
Sākumā deviņas komandas pieteicās dalībai, un sešas tika izvēlētas, lai dotos uz priekšu sacensību pēdējos posmos. Dienā varēs piedalīties tikai četri nanokari, tāpēc īsi pirms sacensībām tiks izvēlētas vislabāk sagatavotās komandas, vēsta sacensību organizatori. Atšķirībā no citām autosporta sacensībām, komandām uz spēles nav naudas balvas; pētnieki tikai sacenšas par trofeju un lepojas ar tiesībām.
Sacensību centrā esošajai tehnoloģijai ir potenciāli pārveidojošs pielietojums jomās, sākot no medicīnas līdz mikroelektronikai. Joachims sacīja, ka sasniegumi elektronikā tradicionāli ir balstīti uz tādu komponentu kā tranzistoru arvien pieaugošo miniaturizāciju, un, turpinot šo tendenci, būs vajadzīga spēja konstruēt ierīces atomu pēc atoma.
Šī tehnoloģiskā realitāte var būt tālu, un ir grūti paredzēt molekulāro mašīnu galīgo potenciālu, taču sacīkstes palīdzēs atbildēt uz svarīgiem jautājumiem par to noturību pret ilgstošiem STM impulsiem un spēju koordinēt vairākas ierīces vienā un tajā pašā Joachim piebilda.
"Viena nodarbības, kuru mēs iemācīsimies, būs, vai tiešām mēs varam uz četrām dažādām molekulām novietot uz vienas virsmas un vadīt tās uz vienas virsmas?" viņš teica. "Tas nekad agrāk nav darīts, tāpēc mēs iemācīsimies tehniku, programmatūru un tehnoloģijas, kas mums to ļauj."
