1800年代後半、フランスは世界初の競争力のあるモーターレースを主催しました。そして今、国はモータースポーツの次の革命の舞台を設定します。これは史上初の「ナノカー」レースです。
4つのチームは、4月28日にトゥールーズにある国立科学研究センター（CNRS）で、単一分子でできた小さな車両をレースします。このコンテストは、モータースポーツと最先端の科学の両方のファンのためにYouTubeで生放送されます。
スペクタクルを置くことは別として、競争はいわゆる分子機械の成長している能力を示すことを目的としています。入力エネルギーを機械的仕事に変換することにより、従来の機械のように機能する分子レベルでデバイスを設計および構築する能力を実証したことで、ヨーロッパの3人の学者が2016年のノーベル化学賞を受賞しました。
レースに参加しているいくつかのナノカーは、従来の自動車デザインと同様のレイアウトを持っていますが、キャタピラ、ホバークラフト、風車など、さまざまなものの動きを模倣しています。 CNRSの上級研究者でNanoCar Raceのディレクターであるクリスチャンヨアヒムは、主催者は初期のモータースポーツの革新的な精神を維持することに熱心であるとLive Scienceに語りました。
「1894年に、パリとルーアンの間で初めてのカーレースが開催されました。注意深く見れば、当時彼らはあらゆる種類の推進力を維持することを決定しました」と彼は言った。 「私たちの競争では、3つの異なるチームの3台の車にホイール、シャーシなどがありました。3つはそのようなものではありません。何が最もうまく機能するかを理解するために、分子設計の大きなバリエーションを受け入れました。」
レースは、他に類を見ない走査型トンネル顕微鏡（STM）によって可能になりました。 STMにより、研究者は超微細金属チップを使用して個々の原子をイメージングおよび操作できますが、CNRSに格納されているデバイスには4つのチップがあり、4人の異なるユーザーが同じ表面で同時に作業することができます。
これらのヒントは、わずか数百個の原子からなる小さな電気パルスを車両に供給するために使用され、金の原子で作られた競馬場の周りに電力を供給します。ヨアヒム氏によると、各ナノカーの化学構造は、これらのパルスからのエネルギーが前進するように特別に設計されているという。
コンペティションのアイデアは2013年に登場しましたが、主催者がレースコースを設計し、STMをレースに、そしてチームがナノカーを設計するのに3年以上かかりました。
最初は9つのチームが参加を申請し、6つのチームが最終段階に進むために選ばれました。レース主催者によると、当日は4台のナノカーしか参加できないため、レースの直前に準備の整ったチームが選ばれるという。他のモータースポーツコンテストとは異なり、チームにとって賞金を争うことはありません。研究者たちはトロフィーと自慢する権利を争っています。
レースの中心にあるテクノロジーは、医学からマイクロエレクトロニクスまでの分野で潜在的に革新的なアプリケーションを持っています。ヨアヒム氏によると、エレクトロニクスの進歩は伝統的に、トランジスタなどのコンポーネントの絶えず増大する小型化に依存しており、この傾向を続けるには、最終的には原子単位でデバイスを構築する能力が必要になります。
この技術的現実は遠く離れている可能性があり、分子機械の究極の可能性を予測することは困難ですが、レースは、STMからの持続パルスに対するそれらの堅牢性、および同じ上で複数のデバイスを調整する機能に関する重要な質問に答えるのに役立ちます表面、ヨアヒムは追加しました。
「私たちが学ぶ1つの教訓は、実際に4つの異なる分子を同じ表面に配置し、それらを同じ表面に駆動できるかどうかです。」彼は言った。 「これはこれまでに行われたことがないので、それを可能にする機械、ソフトウェア、テクノロジーについて学びます。」
