בשלהי 1800, אירחה צרפת את המירוץ המוטורי התחרותי הראשון בעולם, וכעת המדינה תציב את הבמה למהפכה הבאה בספורט המוטורי: המירוץ ה"ננוקררי "הראשון אי פעם.
ארבע צוותים יתחרו בכלי רכב זעירים העשויים ממולקולה בודדת במרכז הלאומי למחקר מדעי (CNRS) בטולוז ב -28 באפריל. התחרות תשודר בשידור חי ביוטיוב עבור אוהדי ספורט מוטורי וגם מדעי חדשני.
מלבד לשים מחזה, התחרות מכוונת להמחיש את יכולותיהם ההולכות וגדלות של מכונות מולקולריות כביכול. שלושה אקדמאים אירופאים זכו בפרס נובל לכימיה לשנת 2016 על כך שהדגימו את היכולת לתכנן ולבנות מכשירים ברמה המולקולרית העובדים כמו מכונות מסורתיות על ידי הפיכת אנרגיה קלט לעבודה מכנית.
כמה מהנונוקרסים המשתתפים במירוץ הם בעלי מבנה דומה לעיצובים של מכוניות רגילות, אך אחרים מחקים את תנועת הדברים המגוונים כמו זחלים, רחפות וטחנות רוח. כריסטיאן יואכים, חוקר בכיר ב- CNRS ומנהל מרוץ NanoCar, אמר ל- Live Science שהמארגנים היו להוטים לשמור על הרוח החדשנית של ספורט מוטורס מוקדם.
"בשנת 1894 אורגן מרוץ המכוניות הראשון אי פעם בין פריז לרואן. אם מסתכלים היטב, הם החליטו באותה העת לשמור על כל מיני הנעות," אמר. "בתחרות שלנו, לשלוש מכוניות משלושה צוותים שונים יש גלגלים, שלדה, דברים כאלה. שלוש אינן כאלה. קיבלנו בכוונה וריאציה גדולה של עיצובים מולקולריים כדי לנסות להבין מה עובד הכי טוב."
המירוץ מתאפשר על ידי מיקרוסקופ מנהור סריקה יחיד מסוגו (STM). STM מאפשר לחוקרים לדמיין ולתפעל את האטומים האישיים באמצעות קצה מתכתי אולטרה-גרפי, אך למכשיר ששוכן ב- CNRS יש ארבעה טיפים, המאפשרים לארבעה משתמשים שונים לעבוד על אותו משטח בו זמנית.
טיפים אלו ישמשו להעברת קטניות חשמל קטנטנות לרכבים - שכל אחד מהם מורכב רק ממאות אטומים בודדות - כדי להעביר אותם סביב מסלול מרוצים העשוי אטומי זהב. המבנה הכימי של כל ננו-קרקר תוכנן במיוחד כך שהאנרגיה מפולסים אלו מונעת אותו קדימה, אמר יואכים.
הרעיון לתחרות הגיע בשנת 2013, אך לארגונים לקח יותר משלוש שנים לעצב את מסלול המרוצים, להתאים את ה- STM למירוץ ולצוותים לעצב את הננו-קולרים שלהם.
תשע קבוצות הגישו בקשה להשתתף בתחילה, ושש נבחרו להמשיך קדימה לשלבים הסופיים של המירוץ. רק ארבעה ננוקררים יוכלו לקחת חלק ביום, ולכן הקבוצות המוכנות ביותר ייבחרו זמן קצר לפני המירוץ, כך על פי מארגני המירוץ. בניגוד לתחרויות אחרות בספורט מוטורי, הקבוצות אינן עומדות על כספי הפרסים; החוקרים רק מריצים גביע וזכויות מתרברבים.
הטכנולוגיה שבלב המירוץ כוללת יישומים פוטנציאליים עם טרנספורמציה בתחומים שנעים בין רפואה למיקרואלקטרוניקה. ההתקדמות בתחום האלקטרוניקה הסתמכה באופן מסורתי על מיניאטור מתעצם והולך של רכיבים כמו טרנזיסטורים, אמר יואכים, והמשך מגמה זו תדרוש בסופו של דבר את היכולת לבנות מכשירים אטום אחר אטום.
מציאות טכנולוגית זו עשויה להיות כברת דרך וקשה לחזות את הפוטנציאל האולטימטיבי של המכונות המולקולריות, אך המירוץ יסייע לענות על שאלות חשובות בנוגע לחוסן לפולסים מתמשכים מה- STM והיכולת לתאם מספר מכשירים באותו פני השטח, הוסיף יואכים.
"שיעור אחד שנלמד יהיה, האם נוכל באמת להניח ארבע מולקולות שונות על אותו משטח ולהניע אותם על אותו משטח?" הוא אמר. "זה מעולם לא נעשה לפני שנלמד את המכונות, את התוכנה, את הטכנולוגיה שמאפשרת לנו לעשות זאת."
