Франция готовится к проведению гонок "наноавтомобилей"

В конце апреля во Франции пройдет не только первый тур президентских выборов, которыми живут все политики страны, но и просто уникальное событие, к которому готовятся ученые многих стран. Речь идет о первых в мире гонках "наноавтомобилей" - Nanocar Race ("Нанокар рейс").

фото: informsklad.ru

Это соревнование в скорости "микроскопических машин", состоящих всего из нескольких молекул. Согласно сообщению организатора мероприятия, Национального центра научных исследований (CNRS), соревноваться болиды размером всего в миллиардные доли метра будут на золотой пластине длиной в несколько миллиметров. Участвующие в соревнованиях "наномашины" в десять раз меньше вирусов и в тысячу раз меньше бактерий. Выстроенные в линию 100 тыс. таких "подвижных средств" уместятся на площадке не толще человеческого волоса.

Не удивительно, что на соревнованиях, которые пройдут 28 апреля в Тулузе, в Центре материаловедения и структурных исследований (Cemes), для слежения за гонками будет использоваться особое оборудование. Это уникальный туннельный микроскоп с четырьмя считывающими иглами. Каждая из игл позволит обеспечивать не только свою картинку изображения, но и будет - поскольку через них проходит поток электронов - служить питающим устройством для "машинок". Молекулы, из которых те составлены, при поглощении электроэнергии начнут деформироваться, что вызовет их перемещение по золотой пластинке.

Изобретатели представленных в гонках "наноавтомобилей" создали для них различные по устройству "двигатели" - это и колесики, и лопасти, и семенящие "ножки". В зависимости от того, к какой зоне "машинки" будет подаваться электрический ток, она будет двигаться в том или ином направлении, и, если надо, - даже совершать разворот. Каждой из команд выделено по одной управляющей игле туннельного микроскопа.

Гонка "наномашин" продлится 36 часов. Столь значительный срок необходим с учетом того, что каждая из них способна двигаться со скоростью всего в несколько нанометров в час. Гонке будут предшествовать отборочные заезды. На "треке" всего четыре дорожки, а на гонку зарегистрировались 6 команд - французская, швейцарская, германская, японская, американская и австралийско- американская.

Золотая пластинка маркирована тончайшими пунктирными линиями, образующими на ней коридоры для движения. После того, как "наномашинки" будут "напылены" на небольшой участок пластины длинной всего в пять нанометров, командам предстоит в шестичасовой срок решить, в каком направлении будут двигаться их миниатюрные изобретения. По условиям соревнований каждая "машинка" должна пройти путь длиной не менее 100 нанометров, совершив при этом не менее двух поворотов на 45 градусов.

Команды-участницы получают также право разместить "на обочине" маршрута запасные "автомобили". Как пояснил директор гонки физик Кристиан Жоашим из центра Cemes, выдвинувший идею таких соревнований еще в 2012 году, "молекулы выдерживают не более нескольких сотен стимуляций электротоком", поэтому замена вышедших из строя "машинок" предусмотрена регламентом.

Микроскопические соревнования будут транслироваться в интернете. Значимость этого события выходит далеко за рамки научного курьеза. Как подчеркнул в газете "Фигаро" Ален Шуль, директор Института физики французской академии наук, "если удастся надежно овладеть подобными молекулярными технологиями, это обеспечит в дальнейшем их широчайшее применение". Речь идет прежде всего о медицине и микроэлектронике.