p Dr. Saw-Wai Hla e Dr. Eric Masson estão entusiasmados com o desempenho de sua equipe na primeira corrida de nanocarros do mundo em abril, mas para eles, foi um ponto de partida divertido para um objetivo muito maior. p “A corrida dos nanocarros não é o fim; é apenas o início do nosso projeto, "Hla, um professor de física e astronomia, disse. "Entramos nesta competição não apenas para vencer, mas para desenvolver um sistema de transporte controlado em escala molecular. "

p Essa é a primeira parte da meta; a segunda é ajudar a criar um novo campo de estudo - engenharia mecânica quântica - que agora é discutido apenas no estágio teórico inicial.

p A corrida dos nanocarros foi uma competição única:seis equipes trabalharam para construir carros que pudessem competir entre si em uma pista. Contudo, esses carros não eram maiores do que algumas moléculas, e o carro da equipe da Universidade de Ohio nem estava na França, onde a corrida foi realizada; em vez de, foi um quarto do caminho ao redor do planeta, no laboratório de Hla na Universidade de Ohio.

p Masson, um professor associado de química e bioquímica, e sua equipe construiu o carro de OHIO, conhecido como "Bobcat Nanowagon, "então trabalhou com Hla para colocá-lo em uma" pista de corrida "de estado sólido feita de ouro. A equipe de Hla "dirigiu" o carro ao longo de uma pista de 100 nanômetros. O acionamento é feito aplicando-se uma carga elétrica positiva ou negativa para efetivamente "empurrar" ou "puxar" o nanocarro em uma determinada direção.

p Em última análise, a entrada do OHIO cobriu 43 nanômetros, mas teria terminado facilmente, Hla disse, se não fosse por um inimigo mundano:o clima de Ohio. Uma tempestade no dia da corrida causou problemas de energia que condenaram a equipe - não que alguém estivesse reclamando.

p "Esta é a primeira vez que fizemos manipulação de controle em nível atômico através de um oceano por controle remoto. Essa é a própria tecnologia. Este é um avanço técnico, "Hla disse. O time que venceu, composta por membros da Rice University e da Áustria, também participou remotamente, mas de um laboratório na Áustria, o mesmo fuso horário de Toulouse, França, onde a corrida foi realizada. A equipe de Ohio teve que operar com diferença de tempo de seis horas. Como o carro da equipe francesa, o Ohio Bobcat Nanowagon atendia a todos os critérios declarados para a competição:tinha mais de 100 átomos (644, na verdade), e foi operado em uma superfície de ouro.

p "Nosso carro é o único carro que se parece com um carro, é funcional, e é um carro americano puro. Pode não ser o mais bonito, mas funciona, "Hla disse. OHIO também foi o único dos seis a ser um carro supramolecular - tinha cinco moléculas interligadas.

p "Basicamente, é o primeiro carro supramolecular já projetado. É também o maior nanocarro já construído, "Disse Masson.

p Hla e Masson esperam criar nanocarros maiores que possam capturar, mover ou liberar outras moléculas de maneira precisa, efetivamente construindo estruturas moleculares para qualquer número de aplicações. É aí que entra a engenharia mecânica quântica. Hla a comparou à nossa engenharia mecânica comum usada para projetar carros, edifícios e outras construções.

p “Todas essas máquinas estão em nossa escala; podemos usar os conceitos que já conhecemos dos engenheiros mecânicos. para nanocarros que desenvolvemos ou qualquer máquina molecular que desenvolvemos em nanoescala, não podemos usar nenhum desses conceitos. Nenhum, "Hla disse.

p O nanocarro é um bom exemplo; embora tenha quatro rodas e se mova em uma superfície, Hla e Masson ainda estão trabalhando para descobrir se as rodas estão deslizando ou rolando na superfície. Em um nível nano, a gravidade é irrelevante, portanto, a forma como o nanocarro adere à superfície e como ele se move é altamente importante para o entendimento científico fundamental.

p "Portanto, a atração do carro para aderir à superfície não tem nada a ver com a gravidade. Tem tudo a ver com as interações em nível atômico entre aquela roda e a superfície, "Hla disse." No regime quântico, a transferência de energia para acionar as máquinas, tudo, é completamente diferente do nosso mundo. Contudo, não existe um assunto chamado engenharia mecânica quântica. Ninguém sabe realmente qual será a energia de que precisamos. Este é um grande desafio agora e um grande impulso na direção da pesquisa. Todas as agências de financiamento nos Estados Unidos e ao redor do mundo estão realmente empenhadas nisso, este ano, começando agora; está se tornando muito popular. "

p O conceito de máquinas moleculares não é novo; Hla disse que nossos corpos os têm, na forma de DNA fazendo reparos em uma base constante. Mas não há muitos feitos pelo homem, ele disse.

p "Especialmente aquele que é adequado para operar em dispositivos de estado sólido, como iPhones ou computadores, "disse ele."… No meu grupo na OHIO, medimos novas propriedades de máquinas moleculares e tentamos entendê-las. "

p Se os nanocarros podem ser produzidos em massa e controlados, particularmente muitos deles de uma vez, eles podem ser usados ​​para construir ou reestruturar circuitos eletrônicos e dispositivos de armazenamento de dados, por exemplo. Um dispositivo de armazenamento de dados de tamanho nano revolucionaria a indústria.

p "A eletrônica moderna hoje é muito maior do que nossa escala, "Hla disse." A escala atualmente ... ainda é cerca de 1 milhão de vezes maior que a nossa em área. Podemos usar nossos nanocarros como armazenamento de dados. Você tem armazenamento de dados ultradenso. Provavelmente todas as informações do mundo, você poderia colocar um telefone celular, por exemplo."

p Ou pense na escala desta forma:um nanocarro tem cerca de oito nanômetros quadrados. A largura de um cabelo humano é cerca de 8, 000 nanômetros quadrados. Assim, about a billion nanocars would fit in that space.

p Por enquanto, claro, this is all in the theoretical phase. Hla and Masson said there is a lot of research and experimentation to be done. E, eles disseram, they couldn't do it alone; their students have been active in running experiments and one, Ryan Tumbleson, even drove the "Bobcat Nanowagon" during the race.

p Hla said others are working on similar projects, so OHIO has to remain on the forefront.

p "If we don't do it, somebody else will be doing it, so we'd better lead it, " he said. "Maybe one day the university will have a special department, quantum mechanical engineering."

p He said there's no reason Ohio University can't take the lead; in fact, he says it already has.

p "Don't look down because we are from OHIO; we are unique, " he says. "There was only one complete group from the US that competed (in the nanocar race). We can change the world, in a good way."

p A tecnologia, Hla said, can help in many ways.

p "There are many areas, I do believe, that will be hugely impacted. Medicine, eletrônicos, information technology, apenas para citar alguns. Those are the real impacts. Contudo, it has to start from somewhere."