La NanoCar Race, première course internationale de molécule-voitures
Résumé
Une course de molécule-voitures est organisée au CEMES-CNRS à Toulouse. Elle mettra en jeu des molécule-voitures de quelques nanomètres de long qui évolueront sur une piste constituée par les sillons de la reconstruction d’une surface d’or définie à l’atome près. Jusqu’à quatre véhicules pourront être pilotés individuellement en parallèle dans l’enceinte à ultravide d’un microscope à effet tunnel spécial, comportant quatre pointes indépendantes.
Cet article retrace la genèse du projet et les premiers entrainements. Au-delà de l’aspect ludique de cette manifestation, on évoquera les innovations, les défis et les problèmes scientifiques qu’elle sous-tend : impression 3D de modèles pour faciliter la communication avec un large public ; synthèse de molécules élaborées comportant ou non des roues ; mode de propulsion basé sur l’effet tunnel inélastique ; calcul d’images pour assurer l’identification et la localisation précise des véhicules ; méthodes de dépôt de quatre types de molécules différentes sur une même surface ; mise au point d’amplificateurs pour très faibles courants tunnel ; commande de quatre pointes depuis une salle de contrôle distante.
La préparation de cette course permet déjà d’ouvrir à l’expérience un vaste nouveau champ de recherche : de la fabrication atome par atome des futurs calculateurs quantiques, à la production d’énergie et à sa contribution à l’économie circulaire construisant et déconstruisant nos productions atome par atome.