Nanocoches del mundo se preparan para una carrera microscópica en Francia

A finales de 1800, Francia organizó la primera carrera automovilística competitiva del mundo, y ahora, el país será el escenario para la próxima revolución en los deportes de motor: por primera vez una carrera de “nanocoches”.

Cuatro equipos competirán con vehículos pequeños hechos de una sola molécula en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Toulouse el 28 de abril El concurso será transmitido en vivo en YouTube para los fanáticos de ambos deportes de motor y la ciencia de vanguardia.

Aparte de poner en un espectáculo, el concurso está dirigido a demostrar la creciente capacidad de las denominadas máquinas moleculares. Tres académicos europeos ganaron el Premio Nobel 2016 en química para demostrar la capacidad de diseñar y construir dispositivos a nivel molecular que funcionan como máquinas tradicionales mediante la conversión de la energía de entrada en trabajo mecánico.

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Varios de los nanocarros que toman parte en la carrera tienen un diseño similar al diseño de los vehículos convencionales, pero otros están imitando el movimiento de cosas tan variadas como las orugas, aerodeslizadores y molinos de viento. Christian Joachim, investigador en el CNRS y director de la carrera de nanocoches, dijo a Live Science que los organizadores estaban dispuestos a mantener el espíritu innovador de los primeros deportes de motor.

“En 1894, se organizó la primera carrera de coches entre París y Rouen, se decidió en ese momento mantener todo tipo de propulsión “, dijo. “En nuestra competencia, tres coches de tres equipos diferentes tienen ruedas, un chasis, cosas por el estilo. Tres no tienen nada de eso. Hemos aceptado una gran variación de los diseños moleculares con el propósito de tratar de entender lo que funciona mejor.”

La carrera es posible gracias a un efecto microscopico llamado de efecto túnel (STM). Un STM permite a los investigadores ver la imagen y manipular átomos individuales utilizando una punta metálica ultrafina, pero el dispositivo alojado en el CNRS tiene cuatro puntas, permitiendo cuatro usuarios diferentes que trabajan en la misma superficie simultáneamente.

Estos consejos serán utilizados para entregar pequeños impulsos eléctricos a los vehículos, cada uno compuesto de unos pocos cientos de átomos, para poder ponerlos sobre de una pista de carreras hecha de átomos de oro. La estructura química de cada nanocoche ha sido especialmente diseñada para que la energía de estos pulsos, impulse al nanocoche hacia adelante, dijo Joachim.

La idea de la competición llegó en 2013, pero ha tomado más de tres años para los organizadores en hacer el diseño de la pista de carreras, adaptar el STM para la carrera y para que los equipos diseñen sus nanocarros.

Nueve equipos aplicaron inicialmente a participar, y seis fueron seleccionados para avanzar a las etapas finales de la carrera. Sólo cuatro nanocarros podrán participar en el día, por lo que los equipos más preparados serán elegidos poco antes de la carrera, de acuerdo con los organizadores de la carrera. A diferencia de otras competiciones automovilísticas, no hay dinero del premio en juego para los equipos; los investigadores apenas están compitiendo por un trofeo y los derechos de fanfarronear.

La tecnología en el centro de la carrera tiene aplicaciones potencialmente transformadoras en campos que van desde la medicina a la microelectrónica. Los avances en la electrónica se han basado tradicionalmente en la siempre creciente miniaturización de los componentes como transistores, dijo Joachim, y continuando esta tendencia con el tiempo requerirá la capacidad de construir dispositivos átomo a átomo.

Esta realidad tecnológica puede tener un largo camino por recorrer y es difícil predecir el máximo potencial de las máquinas moleculares, pero la carrera le ayudará a responder preguntas importantes sobre su solidez a impulsos sostenidos desde el STM y la capacidad de coordinar múltiples dispositivos en la mismo superficie, añadió Joachim .

“Una lección para aprender, si podemos realmente poner cuatro moléculas diferentes en la misma superficie y echarlos a correr sobre la misma?” dijo él. “Esto nunca se ha hecho antes, así que vamos a aprender sobre la maquinaria, el software, la tecnología que nos permita hacer eso.”