Na konci roku 1800 se ve Francii konal první soutěžní motoristický závod na světě a nyní země připraví půdu pro další revoluci v motoristickém sportu: vůbec první závod „nanocar“.
Čtyři týmy budou závodit s malými vozidly vyrobenými z jedné molekuly v Národním středisku pro vědecký výzkum (CNRS) v Toulouse 28. dubna. Soutěž bude vysílána živě na YouTube pro fanoušky motoristického sportu i špičkové vědy.
Kromě uvedení veletrhu je cílem soutěže ukázat rostoucí schopnosti tzv. Molekulárních strojů. Tři evropští akademici získali Nobelovu cenu za chemii v roce 2016 za prokázání schopnosti navrhovat a stavět zařízení na molekulární úrovni, která fungují jako tradiční stroje, přeměnou vstupní energie na mechanickou práci.
Několik nanocarů účastnících se závodu má podobné uspořádání jako konvenční návrhy automobilů, ale jiné napodobují pohyb věcí tak rozmanitých jako housenky, vznášedla a větrné mlýny. Christian Joachim, vedoucí výzkumník v CNRS a ředitel závodu NanoCar, řekl Live Science, že organizátoři se snaží udržet inovativního ducha raných motoristických sportů.
„V roce 1894 byl mezi Paříží a Rouenem uspořádán vůbec první automobilový závod a pokud se podíváte pozorně, rozhodli se v té době zachovat všechny druhy pohonu,“ řekl. „V naší soutěži mají tři auta ze tří různých týmů kola, podvozek a podobné věci. Tři nejsou nic podobného. Přijali jsme záměrně velkou změnu molekulárních návrhů, abychom se pokusili pochopit, co funguje nejlépe.“
Závod je umožněn jedinečným skenovacím tunelovým mikroskopem (STM). STM umožňuje vědcům zobrazovat a manipulovat s jednotlivými atomy pomocí ultrajemného kovového hrotu, ale zařízení umístěné v CNRS má čtyři hroty, což umožňuje čtyřem různým uživatelům současně pracovat na stejném povrchu.
Tyto tipy se použijí k dodávání malých elektrických impulsů do vozidel - každá sestává z pouhých několika stovek atomů - k jejich napájení kolem závodní dráhy vyrobené ze zlatých atomů. Chemická struktura každého nanocar byla speciálně navržena tak, že energie z těchto pulsů ji pohání kupředu, řekl Joachim.
Nápad na soutěž přišel v roce 2013, ale organizátorům trvalo více než tři roky, než navrhli závodiště, upravili STM pro závod a týmy navrhli jejich nanocars.
Devět týmů se nejprve přihlásilo, aby se zúčastnilo, a šest bylo vybráno pro postup do závěrečných fází závodu. Na den se budou moci zúčastnit pouze čtyři nanocars, takže nejlépe připravené týmy budou vybrány krátce před závodem, podle organizátorů závodu. Na rozdíl od jiných soutěží motoristického sportu týmy nemají v sázce žádné peníze; vědci jen soupeří o trofej a vychvalovací práva.
Technologie v jádru závodu má potenciálně transformační aplikace v oborech od medicíny po mikroelektroniku. Pokroky v elektronice se tradičně spoléhají na stále rostoucí miniaturizaci komponent, jako jsou tranzistory, řekl Joachim a pokračování v tomto trendu bude nakonec vyžadovat schopnost konstruovat zařízení atom po atomu.
Tato technologická realita může být daleko a je těžké předpovědět konečný potenciál molekulárních strojů, ale rasa pomůže odpovědět na důležité otázky týkající se jejich odolnosti vůči trvalým pulzům z STM a schopnosti koordinovat více zařízení na stejném povrch, dodal Joachim.
"Jedna lekce, kterou se naučíme, bude, můžeme opravdu dát čtyři různé molekuly na stejný povrch a řídit je na stejném povrchu?" řekl. "To se nikdy předtím nestalo, takže se naučíme stroje, software, technologii, která nám to umožňuje."
