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显微镜下的纳米赛车比赛

分子赛车模拟图

各队的赛车造型都不同,但基本特征就是有两个或四个轮子连接在底盘上。

在黄金赛道“飙车”

虽然参赛者们集中在图卢兹的实验室比赛,但赛场位于各队所在国家或地区的8个实验室。赛道非常奢华,是由纯金片打造,不过,总宽度只有8毫米。

各队通过计算机控制赛车在赛道上的运动。

其外表看似光滑,经显微放大后能看到表面上排列着一些弯曲且宽度不均的小凹槽,赛车就在凹槽中行驶。凹槽起到了固定赛车的作用,以免这些比细菌还小的车跑着跑着就跑丢了,但这也让分子赛车在过弯道时很容易被卡住。

用摄像机驾驶赛车

这么小的分子赛车自然是无人驾驶的,应该说没有什么生物能坐在上面开车,那赛车是如何移动的呢?

每队的赛场都有一台扫描隧道显微镜,各队在图卢兹的实验室中用电脑远程操控各自的显微镜。扫描隧道显微镜要作为赛车的跟拍摄像机,利用其成像功能将比赛画面放大,让人能看到。与此同时,它也是赛车的驱动器。显微镜上有一个探针,用探针对着赛车隔空放电一次,赛车就能移动几纳米到几十纳米,但禁止探针直接碰触赛车。

最终,来自日本和西班牙的两支队伍获得并列冠军,两队赛车分别行驶了1054纳米和678纳米,各完成了54次转弯。

以研究为目的的比赛

纳米赛车比赛并非科学家在科研工作之余的消遣。

这些纳米赛车实际上就是人工合成的分子机器,向分子机器提供能量,就能让其移动执行特定任务。这项比赛能帮助科学家精进分子机器设计技术。未来这些分子机器可能就会在人们看不到的微观世界完成各项工作,比如将药物运送到人体中,帮助制造微型机器等。返回搜狐,查看更多

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