Crédito:CNRS (Délégation Paris Michel-Ange)
Los nanocars competirán por primera vez durante una carrera internacional de autos moleculares del 28 al 29 de abril. 2017 en Toulouse (suroeste de Francia). Los vehículos, que constan de unos pocos cientos de átomos, será alimentado por diminutos pulsos eléctricos durante las 36 horas de carrera, en el que deben navegar por un hipódromo de átomos de oro, y medir un máximo de 100 nanómetros de longitud. Se cuadrarán bajo las cuatro puntas de un microscopio único ubicado en el Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES) del CNRS en Toulouse. La raza, que fue organizado por el CNRS, es ante todo un desafío científico y tecnológico, y será transmitido en vivo por el canal YouTube Nanocar Race. Más allá de la competencia el objetivo general es hacer avanzar la investigación en la observación y el control de moléculas-máquinas.
Más que una simple competencia, la Nanocar Race es un experimento científico internacional que se llevará a cabo en tiempo real, con el objetivo de probar el funcionamiento de las moléculas-máquinas y los instrumentos científicos utilizados para controlarlas. En los años venideros probablemente se verá el uso de dicha maquinaria molecular, activada individualmente o de manera sincronizada, en la fabricación de máquinas comunes:construcción átomo por átomo de circuitos electrónicos, deconstrucción átomo por átomo de residuos industriales, captura de energía ... La Nanocar Race es, por lo tanto, una oportunidad única para que los investigadores implementen técnicas de vanguardia para la observación simultánea y la maniobra independiente de tales nano-máquinas.
El experimento comenzó en 2013 como parte de una descripción general de la investigación de nano-máquinas para una revista científica, cuando la idea de una carrera de coches tomó forma en las mentes del investigador senior del CNRS Christian Joachim (ahora director de la carrera) y Gwénaël Rapenne, Catedrático de Química en la Université Toulouse III - Paul Sabatier. Tres años despues, los nanocoches están operativos y listos para enfrentarse en la superficie dorada del circuito. Hubo numerosos desafíos en la organización de esta carrera, desde la selección del hipódromo, que debe acomodar todo tipo de carros moleculares, a la adaptación del microscopio de efecto túnel de barrido. Los equipos participantes también tuvieron que superar una serie de tareas difíciles (depositar y visualizar las moléculas bajo el microscopio), así como cumplir numerosos criterios (estructura de las moléculas y forma de propulsión) para poder participar en esta carrera. De los nueve equipos que solicitaron antes de finales de mayo de 2016, seis fueron seleccionados, y cuatro ocuparán su lugar en la línea de salida del microscopio de 4 puntas el 28 de abril, 2017 para la carrera de 36 horas en Toulouse.
Los desafíos a los que se enfrentan los investigadores en la carrera serán muchos pasos hacia adelante en campos novedosos de la química y la física. En el proceso, cada equipo desarrollará nuevas habilidades, datos, y conocimientos que algún día contribuirán al desarrollo de la química de superficies (que permite la síntesis química directamente sobre una superficie en particular), o en la nueva ciencia de superficies conocida como ciencia de membranas, que permite depositar una molécula-máquina en la superficie de una célula, o para controlar el movimiento de una sola molécula en un líquido.
El microscopio CEMES-CNRS es el único en el mundo que permite a cuatro experimentadores diferentes trabajar en la misma superficie. El desarrollo de estos microscopios de puntas múltiples permitirá sincronizar un gran número de moléculas-máquinas con el fin de aumentar la capacidad. por ejemplo, para almacenar energía o capturarla de una superficie metálica caliente. Está surgiendo una auténtica "tecnología atómica".
Las reglas de la carrera:
