A menor corrida do mundo

Em uma batalha para jamais ser esquecida, seis carros disputarão o domínio neste fim de semana em uma pista de corrida bem curiosa em Toulouse, na França. Mas você vai precisar de algo mais potente que um binóculo se quiser obter um simples vislumbre da ação. Isso porque a pista é menor do que a largura de um cabelo humano, ela está na escala nano. Para se ter uma noção, um nanômetro é um bilionésimo de um metro, ou 0.000000001 metros ou 10 ^-9 m. Em suma, é:

500.000 vezes mais fino que uma linha desenhada por uma caneta esferográfica;

30.000 vezes mais fino do que a largura de um cabelo;

100 vezes menor do que uma molécula de DNA;

4 átomos de silício alinhados um ao lado do outro.

Os carros, projetados por pesquisadores do Japão, França, Alemanha, Suíça, Áustria e Estados Unidos, são compostos apenas por uma simples molécula. Para impulsionar as chamadas máquinas moleculares para a frente em suas pistas de prata e ouro, os pesquisadores usam choques elétricos fornecidos pela ponta de um microscópio de tunelamento com varredura (do inglês Scanning tunneling microscope ou simplesmente STM).

Microscópio de tunelamento com varredura (Imagem: ©Cyril FRESILLON/CEMES/CNRS Photothèque)

O “efeito de túnel” ocorre na escala atômica e subatômica, e assim não pode ser explicado pela mecânica convencional. Quando a ponta do microscópio de tunelamento com varredura chega a 1 nm da superfície, os elétrons “hesitam” em ficar na ponta e podem ser transferidos para a superfície. Isso é conhecido como o efeito de túnel.

Depois de quase 8 horas de “corrida”, o carro da equipe austríaca-americana, Dipolar Racer, já cruzou a linha de chegada e está em primeiro. O carro, que se assemelha a um Segway molecular sem uma alça, completou na sua pista de prata de 150 nanômetros a uma velocidade média de 35 nanômetros por hora. A esse ritmo, ele levaria centenas de anos para dirigir o carro em uma moeda de €1. O Nano Dragster, da equipe suíça, foi o primeiro a completar, mas em uma corrida mais curta em uma pista de ouro com 100 nanômetros de comprimento. No entanto as outras quatro equipes têm lutado para cruzar a linha de partida, sim, de partida. Cada equipe deve ser capaz de alinhar seu carro na pista embaixo do microscópio.

A corrida foi anunciada como uma forma de avançar na manipulação das máquinas moleculares, um campo que ganhou Prêmio Nobel de Química no ano passado e nós falamos aqui no Mural.

Referência: http://www.sciencemag.org/news/2017/04/watch-world-s-smallest-cars-race-along-tracks-thinner-human-hair