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摘要:四支车队将在国家科学中心比赛由单个分子组成的微型汽车4月28日在图卢兹进行的研究。CNRS的高级研究员、纳米赛车比赛的负责人ChristianJoachim告诉《现场科学》,组织者热衷于保持早期赛车运动的创新精神。据赛事组织者介绍,当天只有4辆纳米车可以参加,因此赛前不久将选出准备最充分的车队。Joachim说,传统上,电子技术的进步依赖于晶体管等器件的日益小型化,继续这一趋势最终将需要一个原子一个原子地构造器件的能力。
在19世纪末,法国举办了世界上第一次赛车比赛,现在,这个国家将为汽车运动的下一次革命奠定基础:第一次“纳米车”比赛。
四支车队将在国家科学中心比赛由单个分子组成的微型汽车4月28日在图卢兹进行的研究。比赛将在YouTube上为赛车运动和尖端科学的爱好者直播。
除了上演一出奇观,比赛的目的是展示所谓的分子机器不断增长的能力。三位欧洲学者获得了2016年诺贝尔化学奖,因为他们展示了在分子水平上设计和制造设备的能力,这些设备通过将输入能量转换为机械功而像传统机器一样工作。[壮丽的显微摄影:50个微小的奇迹]
一些参加比赛的纳米车的布局与传统的汽车设计相似,但其他人正在模仿各种各样的物体的运动,如毛毛虫、气垫船和风车。CNRS的高级研究员、纳米赛车比赛的负责人Christian Joachim告诉《现场科学》,组织者热衷于保持早期赛车运动的创新精神。
在1894年,第一次赛车比赛在巴黎和鲁昂之间举行,如果你仔细看,他说:“他们当时决定保留各种动力。”在我们的比赛中,三个不同车队的三辆车都有轮子,底盘,诸如此类的东西。三个不是那样的。我们接受了大量不同的分子设计,试图了解什么最有效。
比赛是由一种独一无二的扫描隧道显微镜(STM)进行的。STM允许研究人员使用一个超细的金属尖端来成像和操纵单个原子,但是CNRS上的装置有四个尖端,允许四个不同的用户同时在同一个表面上工作。
这些尖端将被用来向载具传送微小的电脉冲-每个尖端只有几百个原子-在一个由金原子组成的赛马场周围为它们提供能量。约阿希姆说,每辆纳米车的化学结构都经过了专门设计,因此这些脉冲产生的能量推动它向前发展。
比赛的想法是在2013年提出的,但组织者花了3年多的时间来设计赛马场,让STM适应比赛和车队设计他们的纳米车。
“KDSP”最初有9支车队申请参加,6支车队被选中进入比赛的最后阶段。据赛事组织者介绍,当天只有4辆纳米车可以参加,因此赛前不久将选出准备最充分的车队。与其他汽车运动比赛不同的是,参赛队伍没有奖金;研究人员只是在争夺奖杯和吹牛的权利。这项比赛的核心技术在医学和微电子等领域具有潜在的变革性应用。Joachim说,传统上,电子技术的进步依赖于晶体管等器件的日益小型化,继续这一趋势最终将需要一个原子一个原子地构造器件的能力。
这一技术现实可能还有很长的路要走,很难预测分子机器的最终潜力,但这场竞赛将有助于回答它们对来自STM和Joachim补充道:
“我们将学到的一个教训是,我们真的能把四个不同的分子放在同一个表面上,并把它们驱动到同一个表面上吗?”他说这是以前从未做过的,所以我们将学习使我们能够做到这一点的机器、软件和技术
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