• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.04.2017
Редакция Naked Science
1
231

Во Франции стартовали первые молекулярные гонки

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

anim_stmmove
©Wikipedia

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

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Позавчера, 16:47
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

4 часа назад
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

Вчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Позавчера, 16:47
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

4 часа назад
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Завораживающее зрелище. Даа...наука - не всегда весело, но всегда полезно.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: