28-29 апреля 2017 года в Тулузе состоится первая международная гонка молекулярных машин. В ней примут участие четыре команды физиков и химиков. Всего в состязании примут участие исследовательские группы из шести стран — Германии, США, Франции, Японии, Австрии и Швейцарии. Согласно правилам гонки, молекулярные машины должны будут проехать в общей сложности около ста нанометров и выполнить несколько поворотов менее чем за 38 часов. Об этом сообщает официальный сайт события. Гонка будет транслироваться онлайн на Youtube.

Молекулярные машины — молекулярные или надмолекулярные конструкции, способные выполнять простейшие механические операции. Например, вращать или перемещать свои фрагменты друг относительно друга. Важно, что эти движения можно контролировать, например, вращение происходит строго в определенную сторону под действием внешних стимулов. Как правило, в качестве «топлива» для молекулярных машин используют освещение, нагрев или электрический ток. В 2016 году за разработку и создание подобных молекул была присуждена Нобелевская премия по химии.

Гонки будут происходить в лаборатории Центра разработки материалов и структурных исследований CNRS в Тулузе. По правилам, молекулярные машины будут напылены на круглую золотую подложку — каждая из четырех команд получит по сектору, в котором будут происходить испытания. Управление машинами будет происходить с помощью сканирующего туннельного микроскопа — чрезвычайно острой иглы, на которую будет подаваться электрическое напряжение. Механически воздействовать на машины запрещено — по правилам перемещения должны происходить благодаря энергии электронов, переносимых на молекулу с острия иглы.

Специально для конкурса была разработана система, в которой у сканирующего туннельного микроскопа есть одновременно четыре независимых иглы. По данным с официального сайта каждая машина должна будет проехать по следующей траектории: 20 нанометров по прямой, поворот, 50 нанометров по прямой, поворот и еще 20 нанометров по прямой. Phys.org приводит данные о том, что повороты будут выполняться на 45 градусов. Согласно анонсирующему видео, победителем станет команда, преодолевшая наибольшее расстояние. Время, отведенное на выполнение задачи — 38 часов. В случае «аварии» машину разрешается заменить, однако менять иглу в ходе гонок запрещено.

Организаторы отмечают, что главная цель гонок — помимо соревнования между научными группами — усовершенствование методов наблюдения за единичными молекулами и контроля их перемещения.