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Nanocar Race : la première course de molécules-voitures !

Plusieurs nanocars, des molécules-voitures de la taille d'un nanomètre, vont prochainement se livrer à leur première course en parallèle sur une piste construite sur une surface en or. Une prouesse rendue possible grâce à un microscope unique au monde.

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Toulouse accueillera à l'automne 2016, la première course au monde de molécules-voitures, des molécules longues d'environ un nanomètre ayant la forme d'une voiture. A l'origine de cet événement unique organisé par le CEMES-CNRS, deux chimistes du Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales, CEMES (CNRS), Christian Joachim et Gwénaël Rapenne.

Chaque molécule-voiture de la compétition disposera d'une piste préparée sur une petite portion d'une même surface d'or et maintenue à très basse température (5 Kelvin soit - 268 °C) dans l'ultravide.
Chaque piste de la course se situera entre deux reconstructions de la surface d'or, entre la ligne de départ jusqu'à celle d'arrivée. Ces lignes seront toutes les deux matérialisées par simplement deux atomes d'or distants de 3 nm. La longueur de la piste sera de 100 nm au maximum.
La propulsion des molécules-voitures et le suivi de la course seront rendus possible grâce à un ensemble de microscopes « à effet tunnel » miniaturisés et unique au monde, situé au Pico-Lab au CEMES. La pointe de chaque microscope balayera une portion de la surface d'or pour en cartographier sa piste en temps réel et, après sa préparation, apporter à chaque molécule-voiture l'énergie nécessaire pour avancer pas à pas. Le microscope toulousain est le seul au monde à posséder quatre pointes et surtout à pouvoir faire concourir quatre équipes indépendamment et en même temps. Chaque équipe bénéficiera d'écrans de contrôle et d'une assistance technique pour conduire et observer sa voiture. Les images seront retransmises en direct sur grands écrans à Toulouse et sur le site internet de l'évènement.

Cinq équipes sont d'ores et déjà inscrites à la compétition. Les molécules-voitures proviennent de laboratoires japonais, allemand, autrichien, américain et français :

  • La Nano-Vehicle MANA-NIMS Team de l'Institut MANA-NIMS de Tsukuba (Japon), responsable d'équipe Waka Nakanishi ;
  • La Nano-windmill Company de l'université technique de Dresde (Allemagne), responsable d'équipe Francesca Moresco ;
  • La Nano-car Team des universités Rice (Texas, USA) et de Graz (Autriche), responsables d'équipe James Tour (Rice) et Leonhard Grill (Graz) ;
  • La Ohio Bobcat Nano-wagon Team de l'université de l'Ohio (USA), responsables d'équipe Saw Wai Hla et Eric Masson ;
  • Le NanoMobile club du CEMES-CNRS et de l'université Toulouse III - Paul Sabatier (France), responsable d'équipe Gwénaël Rapenne.

Les phases d'entraînement en cours à Toulouse sélectionneront les quatre équipes participant à la course. L'équipe qui passera la première entre les deux atomes d'arrivée sera déclarée vainqueur de la première Nanocar Race.

 

Contacts :
Christian Joachim/ Directeur de la course CEMES-CNRS / T. + 33 05 62 25 78 35 / joachim@cemes.fr
Emilie Smondack/ Direction de la communication du CNRS / T. + 33 01 44 96 53 58 / emilie.smondack@cnrs-dir.fr