1800 년대 후반, 프랑스는 세계 최초의 경쟁 모터 레이스를 개최했으며 이제는 모터 스포츠의 다음 혁명의 첫 단계 인 최초의 "나노카"레이스를 설정할 것입니다.
4 월 28 일 툴루즈 (Toulouse)에있는 국립 과학 연구 센터 (CNRS)에서 4 개의 팀이 단일 분자로 만들어진 소형 차량을 경주 할 예정입니다. 대회는 모터 스포츠와 최첨단 과학 팬 모두를 위해 YouTube에서 생중계됩니다.
광경을 입는 것 외에도 경쟁은 소위 분자 기계의 기능이 커지고 있음을 보여주기위한 것입니다. 3 명의 유럽 학자들이 2016 년 노벨 화학상을 수상했으며, 입력 에너지를 기계 작업으로 변환함으로써 기존의 기계처럼 작동하는 분자 수준의 장치를 설계하고 제작할 수있는 능력을 보여주었습니다.
경주에 참여하는 일부 나노카는 기존의 자동차 디자인과 비슷한 레이아웃을 갖지만 다른 애벌레는 애벌레, 호버크라프트 및 풍차와 같은 다양한 사물의 움직임을 모방합니다. CNRS의 선임 연구원이자 NanoCar Race의 책임자 인 Christian Joachim은 Live Science에 조직자들이 초기 모터 스포츠의 혁신적인 정신을 유지하기를 원한다고 말했다.
"1894 년 파리와 루앙 사이에서 최초의 자동차 경주가 조직되었으며,주의 깊게 살펴보면 모든 종류의 추진력을 유지하기로 결정했습니다." "우리의 경쟁에서, 3 개의 다른 팀의 3 대의 자동차는 바퀴, 섀시, 그런 것들을 가지고 있습니다. 3 개는 그런 것이 아닙니다. 우리는 가장 적합한 것을 이해하기 위해 다양한 분자 디자인을 받아 들였습니다."
경주는 유일한 스캐닝 터널링 현미경 (STM)에 의해 가능해졌습니다. STM은 연구원들이 초 미세 금속 팁을 사용하여 개별 원자를 이미징하고 조작 할 수 있도록하지만 CNRS에 장착 된 장치에는 4 개의 팁이있어 4 명의 다른 사용자가 동일한 표면에서 동시에 작업 할 수 있습니다.
이 팁은 금 원자로 만들어진 경마장 주위에서 전력을 공급하기 위해 각각 수백 개의 원자로 구성된 작은 전기 펄스를 차량에 전달하는 데 사용됩니다. Joachim은 각 나노카의 화학 구조는 이러한 펄스로부터의 에너지가 그것을 앞으로 나아갈 수 있도록 특별히 설계되었다고 말했다.
경쟁에 대한 아이디어는 2013 년에 나왔지만 주최측이 경마장을 설계하고 STM을 경주에 적용하고 팀이 나노카를 설계하는 데 3 년 이상이 걸렸습니다.
처음에 9 개 팀이 참가를 신청했으며 6 개 팀이 레이스의 마지막 단계로 진행되었습니다. 레이스 주최자에 따르면, 하루에 4 개의 나노카 만 참여할 수 있기 때문에 레이스 준비 직전에 가장 준비된 팀이 선택 될 것입니다. 다른 모터 스포츠 대회와 달리 팀에게는 상금이 없습니다. 연구원들은 트로피와 자랑거리를 놓고 경쟁하고 있습니다.
레이스의 핵심 기술은 의약에서 마이크로 전자 공학에 이르기까지 다양한 분야에서 잠재적으로 혁신적인 응용을 가능하게합니다. Joachim 씨는 전자 제품의 발전은 전통적으로 트랜지스터와 같은 부품의 소형화에 의존해 왔으며, 이러한 추세를 계속 이어 나가려면 원자 단위로 소자를 구성하는 능력이 필요하다고 말했다.
이러한 기술적 현실은 먼 길을 벗어날 수 있으며 분자 기계의 궁극적 인 잠재력을 예측하기는 어렵지만, 레이스는 STM의 지속적인 펄스에 대한 견고성 및 동일한 장치에서 여러 장치를 조정하는 능력에 대한 중요한 질문에 대답하는 데 도움이 될 것입니다 표면에 Joachim이 추가되었습니다.
"우리가 배우게 될 한 가지 교훈은, 같은 표면에 4 개의 다른 분자를 놓고 같은 표면에 그것들을 유도 할 수 있는가?" 그는 말했다. "이것은 이전에 수행 된 적이 없으므로 기계, 소프트웨어, 기술을 배울 수 있습니다."
