B09:星期天夜光杯/新智
     
本版列表新闻
     
2017年04月02日 星期日 放大 缩小 默认   
纳米车拉力赛
用肉眼看不见
凌启渝
纳米小车在前进
一辆纳米小车的示意图
赛道就设在尤沃金总监镊子夹着的小金片上
  有人踩着金舷梯,走进金飞机,已经相当令人吃惊了;可又听说有人要在金赛道上举办一次拉力赛,那得铺多少金砖啊?

  还真不是谣言,将要举办的是史无前例的Nanocar国际纳米车拉力赛,时间是4月28-29日,地点在法国西南部的小城图卢兹。不过金砖倒是不需要,这次由金原子构成的赛道总长才100纳米,只是1毫米的万分之一。赛道的设计很特别,前进20纳米转向45°,再走30纳米转向45°,最后走完100纳米,而温度则一直保持在零下270摄氏度。参赛的纳米小车其实也并没有传统的车轮、底盘,每辆都由区区几百个分子构成,需要在赛场上现场组装。

  在这场由法国国家科学研究中心CNRS组织的比赛中,不管是参赛者还是“吃瓜群众”(如果有的话),用肉眼看不到任何东西,得靠法国材料进展和结构研究中心CEMES的扫描隧道显微镜全程跟踪比赛,再在互联网上直播。这台显微镜的独特之处在于它有4个钨制成的扫描针尖,所以才可以同时跟踪4辆纳米小车。而大多数类似显微镜都只有单一针尖,连同时跟踪2个物件都做不到。

  2016年底,从报名的9个团队中初选了6队,最后将有4队上场比试,每队占用黄金表面的一个车道。显微镜扫描针尖发出的微小电脉冲是小车前进的动力,但如果针尖触碰到小车,则会被判为犯规。小车在中途出事故,比如散了架,将允许掉换。比赛最长的持续时间规定为36小时,计时开始前还有6小时用于赛道的清理准备工作。

  纳米车拉力赛的想法,来自法国国家科学研究中心的高级研究员克里斯汀·尤沃金(也是本赛事总监)和图卢兹第三大学的化学教授格林奈伊·哈朋教授,是他们2013年在一本科学杂志的纳米机器研究综述中提出的。

  在3年的筹备中遇到许多挑战,比如赛场金表面的准备,它必须适应所有类型的分子汽车,还有多尖端隧道显微镜的配合。参赛团队也必须克服一系列困难,诸如如何放置分子,显微镜下可视,搭成能前行能拐弯的纳米车;还得满足分子结构和推进形式方面的各项规则。

  Nanocar拉力赛为研究人员提供了独特的机会,借助前沿技术,测试分子机器的性能,用科学仪器控制它们。竞赛也挑战化学和物理学领域的新进展。团队在此过程中建立的新技能、数据和经验,将有助于发展称为膜科学的新表面科学。它使细胞表面放置分子机器,或控制液体中单个分子的运动成为可能。

  有朝一日,所谓“分子机器”能有诸多用武之地,从体内靶向药,到热金属表面能量的捕获和储存;从原子级微观电子元器件制造,到原子级工业废物降解,前景实难预测。现在让分子机器们先比试比试,定能促进这个领域的创新,这与汽车拉力赛常常惠及消费汽车世界,是一样的道理。

  凌启渝

     
放大 缩小 默认   
   第A01版:一版要闻
   第A02版:要闻
   第A03版:上海新闻
   第A04版:上海新闻
   第A05版:读者之声
   第A06版:新视界
   第A07版:新视界
   第A08版:目击/新民印象
   第A09版:目击/新民印象
   第A10版:家装专版
   第A11版:文体汇
   第A12版:话题/文体汇
   第A13版:文体汇/聚焦
   第A14版:跨界/文体汇
   第A15版:广告
   第A16版:国际新闻
   第B01版:星期天夜光杯
   第B02版:读书/星期天夜光杯
   第B03版:星期天夜光杯/夜光杯
   第B04版:夜光杯/星期天夜光杯
   第B05版:星期天夜光杯/阅读·连载
   第B06版:都市专栏/星期天夜光杯
   第B07版:星期天夜光杯/国学论谭
   第B08版:译文/星期天夜光杯
   第B09版:星期天夜光杯/新智
   第B10版:纪实/星期天夜光杯
   第B11版:星期天夜光杯/上海闲话
   第B12版:快乐作文/星期天夜光杯
   第C01版:金色池塘
   第C02版:晚晴风景/金色池塘
   第C03版:金色池塘/长命百岁
   第C04版:老三届/金色池塘
“屋顶阳光”发电 数据先行把关
纳米车拉力赛 用肉眼看不见
车顶自带无人机 送货车少走岔路
陪伴老人的机器人
新民晚报星期天夜光杯/新智B09纳米车拉力赛
用肉眼看不见
2017-04-02 2 2017年04月02日 星期日