赖斯大学和休斯敦大学研究新一代纳米汽车

据外媒报道，莱斯大学和休斯顿大学的纳米力学科学家正在为第二届国际纳米汽车大赛做准备。

莱斯大学的化学家詹姆斯·图尔和休斯顿大学克利尔湖分校的安东·杜布罗夫斯基领导了这项研究，他们对装有叔丁基车轮的汽车进行了升级，以帮助它们在由金原子制成的轨道上行驶，塔由排列整齐的原子组成。与第一届国际纳米汽车大赛的获奖作品一样，这些纳米汽车具有永久的偶极矩，可以提高其在表面的速度和驾驶性能。Tour说：“永久偶极子使汽车更容易受到电场梯度的影响，而电场梯度是用来驱动和操纵汽车的。我相信许多参与的纳米汽车都会采用这种先进的设计元素。”今年的车型也更轻，略高于新法规要求的最低100个原子。图尔说：“我们在第一场比赛中使用的赛车只有50个原子。根据最新标准，分子量显著增加。这可能是因为比赛组织者希望我们放慢速度，因为我们上次在1.5小时内只完成了30个小时的比赛。”为了使赛车的原子序数超过100并简化合成，研究人员使用了全叔丁基的模块化工艺。五辆新车采用全金刚石烷基车轮或两者结合制造。在90个原子的情况下，只有丁基车轮的汽车非常小，它们与轨道的相互作用可以最小化，底盘也越来越短。通过使用轮子的组合，Rice实验室制造了一种含有114个原子的纳米汽车。Tour表示，“这可以在保持最低重量的同时满足比赛要求。”由奥地利格拉茨大学的Leonard Grill教授领导的团队将负责驾驶纳米车。据悉，该团队于2017年驾驶Rice的赛车冲过终点线，在扫描隧道显微镜的定向操作方面拥有丰富的专业知识。这项竞赛的主要目标是促进能够执行实际任务的纳米机器的开发，例如运载分子规模的货物和促进纳米制造。Tour说：“这项比赛突破了分子纳米飞行器设计和控制方法的限制。因此，通过这一竞争过程，可以提高全球专业知识，鼓励整个纳米操纵领域更快地发展。”原定于明年夏天举行的比赛因疫情而推迟，但参与者仍然需要聚集在法国，接受法官的监督。届时，各队将在各自实验室的扫描隧道显微镜下，通过互联网控制赛道上的赛车。Tour说：“所有的车手都会聚集在一起，赛车和赛道将分散在世界各地。但每条赛道之间的距离是一样的，只有几纳米

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