Expérience scientifique et compétition sportive à la fois. Toulouse va accueillir une course très particulière au Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (Cemes) du CNRS. Le 28 avril 2017, la Nanocar Race verra quatre équipes aligner leur nanocars (ou molécules-voitures) sur la ligne de départ d'un microscope pour 36 heures de course.

L'idée folle de créer une course de voiture à l'échelle moléculaire revient à Christian Joachim, directeur de recherche au CNRS, et à Gwénaël Rapenne, professeur de chimie à l'université Paul-Sabatier. Lors d'une expérience débutée en 2013 pour un travail sur les recherches concernant les nano-machines pour une revue scientifique, l'idée naît dans la tête des deux hommes. Quatre ans plus tard, la course est fin prête.

Une course d'atomes

Durant 36 heures , les véhicules de quelques centaines d'atomes seront propulsés par des impulsions électriques. La piste faite d'atomes d'or et longue de 100 nanomètres (un nanomètre correspond à un milliardième de mètre, soit 0,000000001 mètre) verra s'opposer quatre équipes.

Au départ, neuf équipes nationales avaient postulé pour participer à la Nanocar Race et six ont été sélectionnées (la France, la Suisse, l'Autriche, le Japon, les États-Unis et l'Allemagne) mais sur la ligne de départ, elles ne seront que quatre. La décision autour des équipes sera annoncée le 27 avril à 19h, lors d'un Facebook live sur la page facebook du CNRS. Les équipes s'affronteront sur les quatre pointes d'un microscope unique au monde situé dans les locaux du Cemes au CNRS de Toulouse. "Ce microscope est le seul au monde à permettre à quatre expérimentateurs distincts de travailler sur une même surface", selon le CNRS.

NanoMobileClub, molécule-voiture de l'équipe France pour la course NanoRace
© P. Abeilhou CEMES-CNRS

Science et sport

Au-delà de l'aspect "sportif" de cette course qui sera retransmise en direct sur la chaîne Youtube du CNRS, "les avancées scientifiques seront inédites" selon le CNRS. Du choix de la piste, qui doit pouvoir supporter tous types de molécules-voitures, à l'adaptation du microscope à effet tunnel, les défis à relever ont été nombreux pour l'organisation de cette course. Les équipes ont également dû surmonter de multiples challenges (dépôt et visualisation des molécules sous le microscope) et remplir de nombreux critères (structure et mode de propulsion de la molécule) afin de pouvoir participer. Une véritable expérience scientifique d'envergure car les molécules-machines pourraient bien, dans un futur proche, changer notre façon de vivre. Elles pourraient permettre par exemple de fabriquer atome par atome des circuits électriques utiles pour nos objets du quotidien ou encore de déconstruire les atomes de déchets industriels encombrants et polluants.