全球X纳米汽车竞赛在科学和参与度方面取得成功

来自世界各地的六支车队参加了上周末在法国图卢兹举行的X场纳米汽车比赛。他们在有史以来最小的赛道上进行了将近36个小时的比赛，这是专门为此设计的金碟。

这些汽车的“驾驶员”在图卢兹的法国国家科学研究中心（CNRS）研究所接受了如何使用新型四X扫描隧道显微镜（STM）的培训，但是移动单个分子仍然很棘手。仅将纳米汽车放在起跑线上需要六个小时。“扫描探针X会破坏分子，” 美国德克萨斯州赖斯大学的研究员，奥美纳微大奖赛团队的负责人之一詹姆斯·图尔解释道。飞行员必须迅速操纵纳米汽车而不接触它们。

比赛在不到两个小时的时间内就赢得了明显的胜利-由Tour和奥地利格拉茨大学的研究员Leonhard Grill设计的偶极赛车。“我们已经制造出纳米汽车已有19年了，因此我们可以将所有已学到的设计优势整合到一个包装中，” Tour解释道。这项经验得到了回报，他们的纳诺赛车非常快，组织者不得不采取一些障碍。Nanoprix团队没有使用黄金赛道，而是依靠银牌。“银的速度较慢（因为）具有表面吸附物，”图尔解释道。而且，他们比其他团队落后了50海里。然而，他们在不到90分钟的时间内看到了方格旗。格里尔说，他们打破了单个分子最快操作的记录：“我们相信它在相当长的时间内不会被击败。”

组织者还为偶极赛车的出乎意料的速度感到惊讶，还为金赛道上最快的纳米赛车颁奖。“我们为获得金牌而感到自豪！” 由瑞士巴塞尔大学研究员雷米·帕拉克（RémyPawlak）领导的瑞士团队成员开玩笑说。图卢兹大学研究员，法国团队负责人古奈尔·拉彭纳（GwénaëlRapenne）说，“获胜不是重中之重”。尽管他们的绿色越野车排在最后，Rapenne和同事还是获得了安慰奖，以表彰纳米汽车的X影像和分子的优雅。

英国南安普敦大学（University of Southampton）研究互锁分子和分子机器的史蒂夫·戈尔杜普（Steve Goldup）却没有参加比赛，他说偶极赛车是“非常好的设计”。他指出，该团队“对其进行了优化，以最大化偶极子（最大化STMX电场产生的力）并最小化分子量。如果汽车在打滑或车轮打滑，找出答案将很有趣-并且进行这项工作的实验本身也会很有趣。任一种方式都可以达到目的，因为轮子可以防止芳香体粘附到表面上。

比赛确实有一个严肃的目的。四XSTM使研究人员能够执行一些以前从未实现的分子操纵技术。“尽管我要祝贺莱斯-格拉茨的比赛获胜者，但最大的赢家是STM技术：可以完全进行比赛的事实表明这项技术已经走了多远！” 戈尔德普说。Rapenne解释说，这样的壮举是他们的绿色越野车“首次能够爬上4个连续的原子台阶边缘”的“原子台阶”。瑞士团队已经提交了有关其纳米草皮的论文。

CNRS的研究人员和Nanocar Race的科学总监Christian Joachim希望这场比赛能带来许多出版物。乔阿希姆说：“我们展示了四XSTM的分辨能力，我们成功地将非常不同的分子沉积在同一表面上，并且有效地将有关单分子显微镜的知识传播给了广大公众。” 参加活动的人数也给纳米汽车的驾驶员留下了深刻的印象。“超过10万人在社交网络上关注比赛！” Rapenne惊呼。“这非常令人印象深刻。”