世界上最小的方程式比赛，将在法国的纯金赛道上举行

4 月底，世界上第一场纳米级车赛将在法国图卢兹举行，分子结构的微型汽车将在一块金箔上展开竞速。

这项比赛名为 Nanocar Race（纳米车赛），由法国国家科学研究中心（CNRS）组织。在长达 36 小时的比赛当中，这些由数百个原子构成的分子车将由光电脉冲驱动，跑完 100 纳米的赛道。

比赛将由独特的四探针显微镜实况转播。CNRS 的这台设备是世界上唯一一台允许四名不同的实验人员在同一平台同时操作的显微镜。这四个探针不仅承担了观测任务，同时也要给参赛的纳米车施加光电脉冲，让它们获得前进的动力。

参赛的四强将从六支队伍中产生，赛车形态各异，闪耀着奇思妙想与科学实践的光辉。

例如图卢兹第三大学的 NanoMobile Club 队（“纳米车俱乐部”）名为 The Green Buggy（“绿色婴儿车”）的赛车，车身巨大，由许多芳环骨架构成，轮子则是四个三蝶烯结构，易于旋转。

瑞士巴塞尔大学的瑞士队的 Swiss Nano Dragster（“瑞士纳米改装车”）则轻便得多，而且没有车轮。这辆车利用了分子间的弱相互作用力来减少摩擦，类似磁悬浮一样悬在赛道之上。

而日本国家材料科学研究所 NIMS-MANA（“材研之力”）的 NIMS-MANA car（“材研力之车”）有点像平衡车，两侧的车轮是两个联萘，但由于结构限制不能转动，只能像毛毛虫一样蠕动。

德国德累斯顿工业大学的 Nano-windmill Company（“纳米风车公司”）起名更加直接，就叫 Windmill（“风车”）。四个乙烯基联苯通过氢键连接成风车的形状，旋转的风车没有翅膀，但却能够带着你到处飞翔。

除了分子结构与动力的关系之外，各参赛队伍还克服了分子的定位和显像等一系列的困难。在这个过程中，各队伍得到了许多表面化学的进展，这些进展将指导特定表面上的化学合成。

纳米车赛不仅是一场比赛，也是对分子机器的性能测试和控制实验。未来几年中，这些分子机器将有望用于在单原子的水平组装电路、分解垃圾或是捕获能量。去年的诺贝尔化学奖就授予了分子机器的先驱者们。

这场比赛最初是 CNRS 高级研究员 Christian Joachim 和图卢兹第三大学教授 Gwénaël Rapenne 2013年在一篇综述中的设想。比赛的组织过程遇到了很多挑战，包括选择适合所有赛车的比赛场地，以及调节扫描隧道显微镜等。四年筹备之后，比赛将在一片金箔上开赛。

比赛将于 4 月 28 日 – 29 日在 YouTube 上的 Nanocar Race 频道直播。这两天正好在图卢兹观光的话，参赛队伍所在的控制室也会开放参观。但全程有 36 个小时，所以也不用急着下注啦。

比赛规则

• 赛程为 20 nm 直线 + 45° 转弯 + 30 nm 直线 + 45° 转弯 + 20 nm 冲刺，总共 100 nm；
• 比赛最长时间为 36 小时；
• 如果发生事故，允许改变赛车一次；
• 禁止冲撞别的车；
• 每队都划分好了黄金赛道的一部分；
• 赛前清理赛道的时间最长 6 小时；
• 比赛的 36 小时内不允许交换探针。

题图：CNRS Jean-Yves Duhoo 关于 Nanocar Race 的漫画。文中其它图片来自各参赛队伍。