Нано-автомобили готовятся выйти на гонку по "трассе" с атомарными препятствиями - «Наука и технологии»

Несколько групп ученых-физиков ведут интенсивную подготовку к участию в первой в истории гонке нано-автомобилей, молекул со специальной формой и строением, которые будут "мчаться" по атомарной трассе, подталкиваемые вперед силой сверхмощного сканирующего туннельного электронного микроскопа. Данная гонка будет проводиться с целью популяризации современных нанотехнологий, тем не менее, все использованные методики и приобретенный учеными опыт будут использованы позже для решения целого ряда проблем в области наноразмерного производства.

Гонка будет проводиться осенью этого года в стенах одной из лабораторий французского исследовательского центра CEMES в Тулузе, Франция. А в течение лета этого года команды ученых из Германии, Франции, Японии, Соединенных Штатов и Австрии будут изготавливать свои нано-автомобили, испытывать их на "гоночной трассе" и вносить модификации в их конструкцию по мере такой необходимости.

"Мы проводим это гонку не только ради забавы" - рассказывает Кристиан Джоаким (Christian Joachim), физик из CEMES, - "Есть целый ряд проблем в области нанотехнологий и нанпроизводства, которые мы будем решать по мере подготовки и проведения этой гонки".

Гоночная "трасса" представляет собой поверхность чипа, покрытую тонким слоем золота, которая охлаждена до температуры в 5 градусов по шкале Кельвина. Крошечные нано-автомобили, помещенные на эту трассу, будут двигаться, черпая энергию из потока электронов, поставляемого электронным микроскопом.

"Для того, чтобы реализовать все задуманное, нам потребуется воплотить в жизнь множество фантастических вещей" - рассказывает Кристиан Джоаким, - "Нам придется научиться управлению направлением потока энергии в молекуле и тем, как эта энергия используется. Используя законы химии, физики и молекулярное конструирование, мы создадим процедуру проектирования работоспособных молекулярных двигателей, которые могут быть использованы в самых различных областях науки и техники".

Группа ученых из университета Огайо, США, интенсивно работает над созданием своего гоночного нанокара под названием "Bobcat Nanowagon". "Сейчас мы имеем уже почти законченную структуру молекулы-автомобиля" - рассказывает Сав Хла (Saw Hla), профессор физики, - "Нам осталось только "отшлифовать" некоторые тонкости управления наноразмерным "транспортным средством", состоящим из приблизительно сотни атомов углерода и водорода".

Тогда как американские исследователи создают нанокар, максимально приближенный к традиционному автомобилю с четырьмя вращающимися колесами, другие команды создают нечто кардинально отличное. Нанокар немецкой команды напоминает ветряную мельницу, а японцы создают нечто наподобие колесной тележки с веслами, подобно как у лодки.

Будущая гонка нано-автомобилей не будет столь эффектна, как обычная автомобильная гонка любого вида. Время, которое уйдет на гонку, будет составлять всего несколько секунд, после чего все нанокары будут остановлены и "сфотографированы" электронным микроскопом для вычислении их текущего положения, измерения пройденного расстояния и, конечно, для определения победителя гонки.