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全球首场纳米汽车“F4大赛”即将开赛
来源:科技日报  作者:  2017-04-21 14:18:00

  图 准备参赛的6个纳米单分子汽车。图片来源《自然》官网

  来自三大洲的6个团队正在摩拳擦掌,准备参加4月28日在法国举行的前所未有的“F4大赛”。赛事主角不是超级豪华跑车,也不是明星赛手,而是单分子纳米级汽车。《自然》杂志官网20日报道称,获胜的标准是在36个小时内,将纳米汽车在真空实验室轨道上移动100纳米(约为人类头发直径的千分之一)。

  赛事组织者之一,法国图卢兹大学材料制造和结构研究中心的化学家克里斯汀乔其姆表示,这是全球首场纳米汽车竞技比赛,初衷在于“激发公众对纳米技术和分子机器的兴趣”。

  2016年诺贝尔化学奖授予纳米机器的创造者,让公众对该领域有了更多兴趣。但这位诺贝尔奖得主关注的是多个分子研究,而此次比赛将关注单分子与固体表面的相互作用。自宣布组织比赛以来,“纳米分子汽车”获得了比纳米基础技术研究更多的关注。

  实际上,“纳米汽车”并非准确学术名词,毕竟分子没有马达,其动力来源是一种扫描隧道显微镜(STM)尖端的电子,它能帮助分子摇摆振动,但每次只能前进0.3纳米,因此,100纳米已经是相当长的距离了。

  比赛规定,参赛者不能用STM尖端直接推动参赛分子车。有的团队准备提升进入STM中的电子能量级以引起振动,或改变分子结构后引起振动,有的团队用静电斥力作为主要驱动力,还有的团队把分子车设计得像蝴蝶翅膀一样,通电后煽动翅膀获得动力。

  参赛团队的目的不尽相同。日本团队希望借助图卢兹实验室最先进的STM,更好地了解分子行为;美国俄亥俄大学化学家埃里克马森希望了解他的赛车轮子(南瓜形原子组)能否在轨道表面滚动或滑动。

  据悉,分子汽车比赛的同时,团队将每隔1个小时制作分子战绩视频并立即在线发布,让观众尽可能同步观看“现场直播”。

  图卢兹实验室先进的STM拥有4个扫描指针,允许4个“纳米汽车”同时竞技,因此,6个参赛队伍本周将进行竞争,争夺决赛资格。

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责任编辑:秦倩清(实习)

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    频道主编王千榕

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