En 1894 se convocó la primera carrera de coches de la historia. 21 automóviles se alineaban para recorrer  en varias etapas una de distancia de 126 kilómetros entre Paris y la ciudad de Rouen. En esta carrera, hito de la historia del automovilismo, se declaró como ganadores a las escuderías de   Peugeot y Panhard et Levassor. El pasado 28 de Abril, más de un siglo después, se ha celebrado la primera carrera de coches moleculares: Nanocar Race. En este evento inédito hasta la fecha participan coches microscópicos  que son aproximadamente 30.000 veces más pequeños que la sección transversal de un cabello humano. En esta primera edición de Nanocar Race han competido 6 equipos de diferentes nacionalidades con sus propios diseños de coche molecular.  Veamos todo esto con más detalle.

nanorace

¿Qué es un coche molecular?

Un coche molecular es una  molécula capaz de desplazarse por una superficie utilizando un estímulo externo como puede ser un pulso eléctrico. El primer coche molecular fue diseñado y sintetizado en 2005 por el grupo investigador del Profesor James M. Tour en Rice University, Estados Unidos. Este primer diseño de coche  molecular consta de un chasis en forma de H formado de cadenas de átomos de carbono y tiene moléculas de fulereno (moléculas esféricas de 60 átomos de carbono) a modo de ruedas. El coche creado por el Profesor Tour tiene un tamaño de 3.3 nanómetros de largo por 2.1 de ancho. Increíblemente pequeño, tanto que un coche molecular solo puede ser visto utilizando una técnica de microscopia muy potente denominada microscopia de efecto túnel.

nanorace

Para que os hagáis una mejor idea del tamaño del coche molecular, un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro, es decir 10-9 metros. Si supusiéramos que la distancia de la Tierra al Sol fuera de 1 metro podría decirse que un nanómetro seria  aproximadamente la longitud de un campo de fútbol. El grupo del profesor Tour diseñó este coche molecular con el objetivo de conseguir que se desplazara sobre una superficie  de átomos de oro. El coche molecular del Profesor Tour logro desplazarse por dicha superficie de oro cuando se utilizaron temperaturas de unos 200 oC. Por cierto el propio James Tour ha participado en esta edición de Nanocar Race liderando un equipo mixto de investigadores de Estados Unidos y Austria. Pero no adelantemos acontecimientos.

¿En qué consiste Nanocar Race? ¿Cómo se mueven los coches moleculares?

El principal objetivo de la carrera, de acuerdo a los organizadores, es dar impulso a la ciencia que está detrás de las técnicas que permiten la manipulación de moléculas aisladas y su interacción con superficies. Esta iniciativa ha tenido una gran acogida y está resultando muy exitosa a la hora de promocionar la nanociencia y la nanotecnología apelando a algo tan sencillo como el espíritu competitivo. Al fin y al cabo el deporte mueve montañas. La Fórmula 1  tiene una audiencia mundial de unos 400 millones de espectadores, ¿Por qué no usar un concepto similar para promocionar la ciencia? Nanocar Race lamentablemente no tiene tanta repercusión como la Formula 1 pero ciertamente ha hecho suficiente ruido como para llamar la atención más allá de los círculos de la ciencia. 6 equipos provenientes de Alemania, Francia, Suiza, Estados Unidos, Austria y Japón han participado en la carrera. Para muestra un botón, atentos al video promocional con cierto sabor a videojuego de carreras.

Unas líneas más arriba hablábamos de la técnica de microscopía de efecto túnel. Esta poderosa técnica de microscopía no sólo permite visualizar los coches moleculares sino que también proporciona los impulsos eléctricos necesarios para mover los coches. Los coches moleculares en forma de polvo son calentados a 300 oC y evaporados sobre una superficie de oro. Es decir la pista por la que circulan los coches es una superficie de átomos de oro. El microscopio de efecto túnel tiene una “punta” que proporciona un impulso eléctrico que permite a los coches moleculares circular por la pista de oro. La distancia que los coches recorren es de 100 nanómetros. El trazado incluyó un tramo de 20 nanómetros, un giro, otro tramo de 50 nanómetros, otro giro y un nuevo tramo de 20 nanómetros. Los equipos tienen un tiempo máximo de 38 horas para terminar el circuito.

nanorace

 

Equipos participantes

Os presentamos los coches moleculares y los equipos participantes de esta primera edición de Nanocar Race. Tenéis información más completa en la página web de la carrera.

 

francia-nano suizanano americananustriannano alemanianano japonnano usanano

Bueno ¿Y qué ha pasado? ¿Quién ha ganado?

nanocarrace-2

Pues ha habido un clarísimo ganador. El tiempo máximo dado a los equipos para cubrir la distancia de 100 nanometros era de 38 horas. El equipo Dipolar Racer liderado por el Preofesor James Tour ha ganado la carrera en sólo 90 minutos. El combinado americano-austriaco tenía un diseño mucho más rápido que todos los demás, tan rápido que de hecho que no podían controlarlo en la pista de átomos de oro. Así que el equipo tuvo que correr en una pista más lenta de átomos de Plata y todavía para compensar fueron obligados a recorrer una distancia más larga, 150 nanómetros. A pesar de todo el equipo Dipolar Racer ha sido mucho más superior. El segundo equipo en terminar la carrera fue el equipo Suizo Nano Dragster que terminó la carrera 5 horas más tarde corriendo por la pista de átomos de oro. El comité organizador de Nanocar Race decidió darle también la primera plaza al equipo suizo al correr en distintas condiciones. El resto de los equipos no consiguieron recorrer la distancia de 100 nanómetros.