28.04.2017
Редакция Naked Science
1

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.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

Вчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[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
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: