Группа ученых из университета Райса и университета Хьюстона занимаются сейчас разработкой новых нанокаров, которые будут принимать участие во вторых гонках серии Nanocar Race. К сожалению, это событие, в связи с пандемией COVID-19, было перенесено со следующего года на 2022 год, и у ученых появилось дополнительное время для всевозможного совершенствования их творений.
Напомним нашим читателям, что первую гонку Nanocar Race в 2017 году выиграла американо-австрийская команда в состав которой входили и упомянутые выше ученые. Тогда команде ученых-водителей из университета Граца, Австрия, удалось при помощи наконечника сканирующего туннельного микроскопа провести разработанный американцами нанокар по серебряной трассе длиной 150 нанометров не за 30, как рассчитывалось изначально, а всего за 1.5 часа времени.
Как и у нанокара 2017 года, у нового нанокара также имеется диполь со своим магнитным моментом, что позволяет увеличить скорость и обеспечивает сцепление колес с дорогой. Согласно новым требованиям гонки, нанокары для следующей гонки должны состоять минимум из 100 атомов. "Автомобиль, который мы использовали в прошлой гонке, состоял из 50 атомов" - пишут исследователи, - "Таким образом, нас ждет существенное увеличение размеров и массы молекулы-автомобиля. По всей видимости, организаторы гонки решили замедлить нас по сравнению с прошлым разом".
Для увеличения количества атомов, ученые оптимизировали процесс их синтеза и "собрали" несколько разных вариантов с "колесами" из молекул трет-бутила, адамантантила (как в предыдущих наноавтомобилях), и комбинаций этих двух молекул.
Наноавтомобиль с колесами только из трет-бутила состоит из 90 атомов, чего мало для соблюдения условий участия в гонках, кроме этого, такие слишком маленькие колеса не очень хорошо взаимодействуют с поверхностью трассы. Поэтому исследователям из университета Райса пришлось придумать более сложные и большие колеса, использование которых увеличило количество атомов в молекуле-автомобиле до 114, что вписывается в условия гонки.
Следующая гонка Nanocar Race, которая была отложена из-за пандемии, пройдет в несколько ином формате, чем предыдущая. Участники гонки, также как и прежде, все соберутся в Тулузе, Франция, где за их действиями будет пристально наблюдать команда судей. Но в отличие от предыдущей гонки, гонщики будут управлять нанокарами при помощи туннельных микроскопов, расположенных в их собственных лабораториях.
"Таким образом, гонщики соберутся все вместе, а автомобили и гоночные трассы будут разбросаны по всему миру" - пишут исследователи, - "Дистанции всех трасс будут идентичны с точностью до нескольких нанометров".
И в заключение следует отметить, что нанокар американо-австрийской команды, ставший победителем в гонке 2017 года, совершил первый заезд по золотой трассе. Но его движение было столь стремительно, что было невозможно зафиксировать ни положение нанокара, ни момент времени пресечения им финишной черты. Тогда этот нанокар был переведен на трассу из серебра, при движении по которой возникает большее сопротивление. И, несмотря на штрафную дистанцию, дополнительные 50 нанометров, нанокар прошел полную дистанцию в 150 нанометров за 1.5 часа. Будем надеяться, что и в гонке 2022 года эта команда продемонстрирует не менее впечатляющие результаты.
