NanoCar Race, la première course de molécule-voitures

Eh oui, ce microscope STM est bien le champ de course. © Cyril Fresillon-Cemes-CNRS

Ce 28 avril se tiendra une compétition automobile plutôt spéciale. Après la course de voitures autonomes, voici la première course internationale à l’échelle des molécules et des atomes.

Un laboratoire du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) à Toulouse, le Centre d’élaboration de matériaux et d’études structurales (Cemes), organise cette toute première course de nanovoitures, composées d’une centaine d’atomes seulement, et donc invisibles à l’œil nu. Une prouesse rendue possible grâce à un instrument unique au monde, le microscope à effet tunnel ou STM (Scanning Tunneling Microscope). Dans une enceinte sous ultravide refroidie à –269°C pour faciliter la manipulation des molécules, et grâce à de microdécharges électriques au bout d’une aiguille de tungstène 30000 fois plus fine qu’un cheveu, le microscope utilise l’effet tunnel pour faire bouger les nanovoitures.

Ceci est une nanovoiture pilotée grâce au STM (en accéléré). © Cemes-CNRS

En tout, quatre équipes internationales (sur six prévues) participeront à la course de 36h, dont une française de l’université de Toulouse. Gwénaël Rapenne, le chef d’équipe et designer de la nanovoiture toulousaine, explique à Makery : « Pour l’instant, la course nous stresse beaucoup car le côté organisationnel est très lourd et les équipes ont commencé à arriver. Cet événement doit être un moment de fête pour la recherche, un sujet complètement oublié pendant la campagne électorale… »

«NanoCar Race, la 1ère course internationale de molécule-voitures», CNRS:

Le champ de course est tout aussi spécial : quatre pistes sont disposées sur une fine pastille d’or pur de 8mm de diamètre. L’or a été choisi pour ses capacités à ne pas établir de liaisons chimiques avec la plupart des nanovoitures, quelle que soit leur composition chimique.

La piste de chaque concurrent sera donc un parcours défini entre deux chevrons comprenant trois lignes droites respectivement de 20nm, 30nm et 20nm séparées par un virage à droite à 45° et un virage à gauche également à 45°, soit une longueur totale d’à peu près 100nm suivant la structure des virages.

Comment peut-on regarder la course si on peut à peine voir la pastille? © Hubert Raguet/Cemes/CNRS

Même si ces voitures sont microscopiques, les risques d’accident ne sont pas nuls. Il est possible que de petites impulsions électriques modifient les lignes du champ électrostatique de l’or et attirent les nanovoitures sur la pointe de l’aiguille, les faisant disparaître de l’écran de contrôle des scientifiques. Dans ce cas, les équipes seront autorisées à récupérer leur voiture pour continuer la compétition. Si une équipe casse sa pointe en tungstène, en revanche, elle sera disqualifiée. L’équipe gagnante sera celle dont la molécule-voiture passera la première la ligne d’arrivée… ou qui sera la plus avancée sur sa piste à la fin des 36h. La course sera intégralement retransmise en direct sur Internet.

Nous avons demandé à Gwénaël Rapenne si cette nanocourse pouvait devenir la première d’une nouvelle discipline : « On a essayé de faire rentrer la catégorie “nano-car” à côté des Formule 1, Formule 3000, IndyCar, etc. Christian Joachim (le directeur de la course), avec le soutien de Peugeot, a écrit à la FIA (la Fédération internationale automobile), mais on n’a pas eu de réponse… »

Suivez la course en direct le 28 avril (ou sur Youtube et Facebook)