โดย Edd Gent เผยแพร่ 28 เมษายน 2017
แบบจําลอง 3 มิติของ “นาโนคาร์” โมเลกุลที่เป็นไปได้ เว็บบาคาร่าเครื่องจักรโมเลกุลเดียวเหล่านี้ขับเคลื่อนด้วยพัลส์ขนาดเล็กของกระแสไฟฟ้า (เครดิตภาพ: ฮูเบิร์ต ราเกต์/CEMES/CNRS โฟโตเธค)
พาหนะขนาดเล็กที่ทําจากโมเลกุลเดียวจะแข่งขันกันแบบตัวต่อตัวในการแข่งขัน NanoCar Race ครั้งแรกในวันพรุ่งนี้ (28 เมษายน) และการแข่งขันจะถ่ายทอดสดทาง YouTube
การแข่งขันเกิดขึ้นได้จากกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนที่ไม่เหมือนใคร (STM) ที่ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์
แห่งชาติ (CNRS) ในเมืองตูลูส ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สี่คนจัดการกับโมเลกุลบนพื้นผิวเดียวกันได้พร้อมกัน ปลายโลหะพิเศษที่ดําเนินการอย่างอิสระสี่ชิ้นให้พัลส์ไฟฟ้าที่จะขับเคลื่อนสิ่งที่เรียกว่า “นาโนคาร์” ไปตามสนามแข่งที่ทําจากอะตอมทองคําหกทีมผ่านเข้าสู่รอบสุดท้ายตามที่ผู้จัดการแข่งขันกล่าว เดิมทีสี่ทีมจะถูกเลือกก่อนหน้านี้ในวันนี้เพื่อเข้าร่วมการแข่งขันในวันพรุ่งนี้ แต่ในที่สุดผู้จัดงานก็ตัดสินใจว่าทุกทีมควรเข้าร่วม ซึ่งหมายความว่าสองทีมจะควบคุมกล้องจุลทรรศน์จากระยะไกลจากห้องปฏิบัติการของตนเอง — ทีมหนึ่งในโอไฮโอและอีกทีมหนึ่งในกราซ ประเทศออสเตรีย [การถ่ายภาพไมโครโฟโตอันงดงาม: 50 สิ่งมหัศจรรย์เล็กๆ]
สตรีมสดของการแข่งขันจะเริ่มเวลา 10.45 น. ตามเวลาท้องถิ่นในฝรั่งเศส (4:45 น. ET) บนหน้า YouTube ของการแข่งขัน หากเวลาเริ่มต้นนั้นเร็วไปหน่อยสําหรับคุณคุณไม่จําเป็นต้องกังวล การแข่งขันอาจใช้เวลาถึง 36 ชั่วโมงดังนั้นจะมีเวลาเหลือเฟือในการปรับแต่ง
ผู้จัดงานกล่าวว่าเป็นมากกว่าแค่ปรากฏการณ์ ผู้ชมจะได้เห็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศที่สําคัญในการควบคุมเครื่องจักรโมเลกุลเดียวแบบเรียลไทม์”เราไม่รู้จริงๆ ว่าเทคโนโลยีนี้เราจะได้อะไรจากมัน มันจะทําสิ่งคลาสสิกเช่นมอเตอร์หรือคอมพิวเตอร์? เราไม่รู้” คริสเตียน โจอาคิม นักวิจัยอาวุโสของ CNRS และผู้อํานวยการการแข่งขันรถนาโนคาร์บอกกับ Live Science “ตอนนี้เราเพิ่งเปิดเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์”
ผู้จัดงานกล่าวว่าพวกเขาหวังว่าวันหนึ่งเครื่องจักรประเภทนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างอุปกรณ์อะตอม
ด้วยอะตอมซึ่งอาจมีการใช้งานที่หลากหลายสําหรับทุกสิ่งตั้งแต่ยาไปจนถึงไมโครอิเล็กทรอนิกส์ การนําทางสนามแข่งม้าจะเป็นการสาธิตครั้งแรกของความสามารถในการฝากและควบคุมเครื่องจักรโมเลกุลเดียวหลายเครื่องบนพื้นผิวเดียวกัน Joachim กล่าวว่าข้อกําหนดเบื้องต้นสําหรับการใช้งานในอนาคตประเภทนี้
ในระหว่างการแข่งขันในวันพรุ่งนี้แต่ละทีมจะได้รับพื้นที่เฉพาะของสนามแข่งทองคําและรถนาโนคาร์หลายคันจะถูกวางไว้บนสนาม นี่ไม่ใช่กระบวนการที่แม่นยํามากและรถเหล่านี้บางคันน่าจะจบลงในส่วนอื่น ๆ ของคู่แข่งดังนั้นทีมจะมีเวลา 6 ชั่วโมงในการทําความสะอาดส่วนของพวกเขาผู้จัดการแข่งขันกล่าว
จากนั้นทีมจะต้องทําแผนที่ตําแหน่งของอะตอมทองคําตามเส้นทางของพวกเขาเพื่อให้พวกเขาสามารถพัฒนากลยุทธ์สําหรับวิธีจัดการกับหลักสูตรได้
เมื่อการแข่งขันเริ่มขึ้นทีมจะต้องขับเคลื่อนรถนาโนคาร์ของพวกเขาไปตามทางยาว 20 นาโนเมตร (นาโนเมตรเป็นหนึ่งในพันล้านเมตร) เลี้ยว 45 องศาดําเนินการต่อไปตามทางยาว 30 นาโนเมตรเลี้ยวอีก 45 องศาแล้วจบด้วยการยืด 20 นาโนเมตรไปยังเส้นชัย ความยาวทั้งหมดของสนามจะอยู่ที่ประมาณ 100 นาโนเมตร
การเคลื่อนไหวทั้งหมดเหล่านี้จะต้องขับเคลื่อนด้วยพัลส์ไฟฟ้าและการผลักนาโนคาร์ด้วยปลายกล้องจุลทรรศน์เป็นสิ่งต้องห้ามผู้จัดการแข่งขันกล่าว ในขณะที่รถนาโนคาร์หลายคันที่เข้าร่วมการแข่งขันมีรูปแบบคล้ายกับการออกแบบรถยนต์ทั่วไป (เช่นการมีล้อ) แต่รถคันอื่น ๆ ก็พึ่งพารูปแบบการขับเคลื่อนที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซึ่งยืมมาจากสิ่งต่าง ๆ เช่นหนอนผีเสื้อยานโฮเวอร์คราฟต์และกังหันลม
ตู้แข่งขันจะถูกทําให้เย็นลงถึงลบ 516 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 269 องศาเซลเซียส) โดยใช้ฮีเลียมเหลวเพื่อไม่ให้โมเลกุลเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ แต่ปริมาณสํารองฮีเลียมจะหมดลงหลังจาก 36 ชั่วโมงดังนั้นจึงเป็นการ จํากัด เวลาสําหรับการแข่งขันผู้จัดงานกล่าว ผู้ชนะจะเป็นทีมแรกที่ไปถึงเส้นชัยหรือทีมที่ไกลที่สุดตามแทร็กเมื่อสิ้นสุดเวลาที่กําหนดผู้จัดงานกล่าวเสริมทีมใช้เวลามากกว่าสามปีในการออกแบบรถนาโนคาร์และเพื่อให้ผู้จัดงานเตรียมสนามแข่งม้า และโจอาคิมกล่าวว่าเขาตั้งตารอที่จะได้พักผ่อนหลังการบาคาร่า
