Во Франции стартовали первые молекулярные гонки — Naked Science
28.04.2017
6 минут
Редакция

Во Франции стартовали первые молекулярные гонки

Во Франции 28 апреля стартовали первые в истории гонки молекул и супрамолекулярных комплексов.

anim_stmmove

Наномашины — управляемые молекулы или молекулярные комплексы, за создание которых ученые Жан-Пьер Соваж (Jean-Pierre Sauvage), Франция, Бернард Феринга (Bernard L. Feringa), Нидерланды, и Фрейзер Стоддарт (James Fraser Stoddart), США, получили Нобелевскую премию по химии в 2016 году. Манипуляции с такими соединениями могут выполняться, например, квантами света: в сочетании с химическими добавками последние приводят в движение отдельные части структур, в том числе обеспечивая их вращение. В гонке стимулом выступает электрический ток, а машины двигаются по металлическим поверхностям.

 

В качестве болидов в рамках соревнований выступают молекулы, размер которых в десятки раз меньше диаметра в сечения человеческого волоса (около 0,08 миллиметра). Протяженность трасс, включающих в себя два поворота под углом 45 градусов, составляет 100 нанометров. Участие в заездах принимают команды из Франции, Японии, США, Швейцарии и Германии, трансляция ведется с помощью сканирующего туннельного микроскопа с четырьмя считывающими элементами, который был разработан Национальным центром научных исследований (CNRS). Гонки стартовали в 12:00 по московскому времени и продлятся 30 часов.

 

Установка, в которой проходят гонки / ©CEMES-CNRS

 

Четыре трассы, образующие изогнутую канавку глубиной порядка 0,3 нанометра (соответствует примерно двум атомам), расположены на поверхности 8-миллиметрового медальона из золота. Согласно правилам, участники турнира должны преодолеть трассу в течение 30 часов. В случае «ДТП» комплекс разрешается заменить, при этом замена иглы микроскопа, с помощью которой ученые управляют машинами, не предусмотрена. На первом этапе структуры представляли собой растворы или порошки, которые помещались в канавку путем осаждения или сублимации (испарения и затем осаждения).

 

После размещения на трассе машины переносили на старт посредством сканирующего туннельного микроскопа. Этот тип устройств представляет собой чрезвычайно острый металлический зонд, на острие которого могут находится только несколько атомов, подключенный к системе перемещения и регистрации. При приближении иглы к образцу на расстояние нескольких ангстрем на нее подается электромагнитный потенциал, в результате чего возникает туннельный ток. Обычно туннельный микроскоп используется для построения топографических карт проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

 

Помимо замены иглы, правила соревнований запрещают воздействовать на машины механически. Вместе с тем принцип их движения может варьироваться: как правило, его обеспечивает изменение геометрии за счет энергии электрона. Молекулярные «болиды» могут разгоняться до 0,3–0,6 нанометра на каждый импульс, однако мониторинг их местоположения, из-за особенностей работы микроскопа, проводится с задержкой в несколько минут. Четыре команды управляют зондом непосредственно на базе Центра разработки материалов и структурных исследований (CEMES) в Тулузе, еще две — дистанционно.

 

Подробнее о мире нанообъектов читайте в нашем материале.

 

©NanoCarRace

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

Позавчера, 15:21
4 минуты
Илья Ведмеденко

Многоцелевой патрульный корабль Р 430 Paolo Thaon di Revel впервые вышел на ходовые испытания.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

13 ноября
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Кирилл Силин
11:22
-
0
+
Завораживающее зрелище. Даа...наука - не всегда весело, но всегда полезно.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: