Pada akhir 1800-an, Prancis menjadi tuan rumah balap motor kompetitif pertama di dunia, dan sekarang, negara itu akan menyiapkan panggung untuk revolusi berikutnya dalam olahraga motor: balap "nanocar" pertama kalinya.
Empat tim akan berlomba dengan kendaraan kecil yang terbuat dari molekul tunggal di Pusat Riset Ilmiah Nasional (CNRS) di Toulouse pada 28 April. Kompetisi akan disiarkan langsung di YouTube untuk para penggemar olahraga motor dan sains mutakhir.
Selain menampilkan tontonan, kompetisi ini bertujuan untuk menunjukkan kemampuan yang berkembang dari mesin molekuler. Tiga akademisi Eropa memenangkan Hadiah Nobel 2016 dalam bidang kimia karena menunjukkan kemampuan untuk merancang dan membangun perangkat di tingkat molekuler yang bekerja seperti mesin tradisional dengan mengubah energi input menjadi pekerjaan mekanis.
Beberapa nanocars yang ikut serta dalam lomba memiliki tata letak yang mirip dengan desain mobil konvensional, tetapi yang lain meniru gerakan berbagai hal seperti ulat, hovercraft dan kincir angin. Christian Joachim, seorang peneliti senior di CNRS dan direktur Perlombaan NanoCar, mengatakan kepada Live Science bahwa para organisator tertarik untuk mempertahankan semangat inovatif olahraga motor awal.
"Pada tahun 1894, balapan mobil pertama kali diselenggarakan antara Paris dan Rouen dan jika Anda perhatikan dengan cermat, mereka memutuskan pada saat itu untuk menyimpan semua jenis tenaga," katanya. "Dalam kompetisi kami, tiga mobil dari tiga tim berbeda memiliki roda, sasis, hal-hal seperti itu. Tiga tidak seperti itu. Kami menerima variasi besar desain molekuler dengan tujuan untuk mencoba memahami apa yang terbaik."
Perlombaan ini dimungkinkan oleh mikroskop tunneling pemindaian satu-of-a-kind (STM). STM memungkinkan peneliti untuk membayangkan dan memanipulasi atom individu menggunakan ujung logam ultrafine, tetapi perangkat yang bertempat di CNRS memiliki empat tip, yang memungkinkan empat pengguna yang berbeda untuk bekerja pada permukaan yang sama secara bersamaan.
Kiat-kiat ini akan digunakan untuk mengirimkan pulsa listrik kecil ke kendaraan - masing-masing hanya terdiri dari beberapa ratus atom - untuk memberi daya di sekitar arena balap yang terbuat dari atom emas. Struktur kimia setiap nanocar telah dirancang khusus sehingga energi dari pulsa ini mendorongnya ke depan, kata Joachim.
Gagasan untuk kompetisi datang pada 2013, tetapi butuh lebih dari tiga tahun bagi penyelenggara untuk merancang arena pacuan kuda, mengadaptasi STM untuk balapan dan bagi tim untuk merancang nanocars mereka.
Sembilan tim awalnya mendaftar untuk ambil bagian, dan enam dipilih untuk maju ke tahap akhir lomba. Hanya empat nanocars akan dapat mengambil bagian pada hari itu, jadi tim yang paling siap akan dipilih sesaat sebelum perlombaan, menurut penyelenggara lomba. Tidak seperti kompetisi olahraga motor lainnya, tidak ada hadiah uang yang dipertaruhkan untuk tim; para peneliti hanya berebut piala dan hak-hak membual.
Teknologi di jantung lomba memiliki aplikasi transformatif yang berpotensi di bidang mulai dari kedokteran hingga mikroelektronika. Kemajuan dalam elektronik secara tradisional bergantung pada miniaturisasi komponen yang semakin meningkat seperti transistor, kata Joachim, dan melanjutkan tren ini pada akhirnya akan membutuhkan kemampuan untuk membangun perangkat atom demi atom.
Realitas teknologi ini mungkin jauh dan sulit untuk memprediksi potensi akhir dari mesin molekuler, tetapi perlombaan akan membantu menjawab pertanyaan-pertanyaan penting tentang kekokohannya terhadap pulsa berkelanjutan dari STM dan kemampuan untuk mengoordinasikan beberapa perangkat secara bersamaan. permukaan, Joachim menambahkan.
"Satu pelajaran yang akan kita pelajari adalah, bisakah kita benar-benar menempatkan empat molekul berbeda pada permukaan yang sama dan menggerakkannya pada permukaan yang sama?" dia berkata. "Ini belum pernah dilakukan sebelumnya sehingga kita akan mempelajari permesinan, perangkat lunak, teknologi yang memungkinkan kita melakukan itu."
