2016年11月01日

小さな世界の熱～い戦い

梶井宏樹

化学

こんにちは！梶井です！

10月5日に発表された今年のノーベル化学賞は、分子マシンという分野が受賞対象となりました。
分子を精密に制御し、ナノメートルの世界で機械のような分子を作っている分野です。

日本でも、九州大学の新海征治先生をはじめ、多く方が研究をしています。

さて、化学賞の発表後に、ノーベル財団がFacebookにある記事を投稿したことをご存知でしょうか？その記事に梶井の心は鷲づかみにされ続けています。

その内容とは・・・

第１回国際ナノカーレース開催！！！

ナノカーレース特設サイトURLはこちら。
http://nanocar-race.cnrs.fr/indexEnglish.php （リンクは削除されました。また、URLは無効な場合があります。）

(○_○) ！？！？

速報ブログでも、「分子で作ったモーター使って、世界最小の四輪駆動自動車なんかも報告されてますよー」という紹介をいたしました。

しかし、ナノカーでレースまでしようとは・・・！！なんてことだ！！！

まず、日程と開催地です。

当初は今秋に開催予定だったのですが、延期になり2017年の春に、フランスのトゥールーズにある材料精緻化・構造研究センター(CEMES)で行われます。
CEMESは、フランス国立科学研究センター(CNRS)に属する研究機関です。決してアヤシイ団体ではありません。
今年の化学賞を受賞された一人であるソバージュ博士は、CNRSに1971～2014年に所属されていました。

次に、ルール！！このルールがまた、僕をワクワクさせるんです！

※ルールに関しては、現在見直しがされているようで、本番までに変更されそうです。
以下の内容は、現時点のルール(http://www.cemes.fr/Molecule-car-Race?lang=en) （リンクは削除されました。また、URLは無効な場合があります。）に基づいた情報です。

ナノカーが走るコースの素材は、

金

"Gold"、"Aurum"の金です！！－268 ℃、真空状態の金の表面を走らせるのです！現実の車だったら考えられない世界ですね。

現時点のルールを読むと、(梶井の英語の読み間違いでなければ)金で作られたこんなコースを走るようです。

金の平らな面に、やはり金でできた障害物(図の赤丸)をくっつけたコースです。図に4 nmと書いてあることに気がつきましたか？1 nm = 0.000000001 m、つまり1mの10億分の1です。
こんな小さいコースをどうやって作るのでしょうか？そして、どうやってナノカーをこんなにクネクネと自由自在に動かすのでしょうか？

それらも気になるのですが、もっと気になることがあります。

コースを作るのは参加者自身・・・！！
　
参加者が設計図通りのコースを作り、委員がOKサインを出さなければいけないのです。

「コースも作れないようなチームに、走る資格はございません！」

とでも言いたげなルールです。

このようにして、制限時間38時間の耐久レースが行われます・・・

記念すべき第1回大会である今回は、計6チームが出場するようです。

OHIO BOBCATというイカした名前のナノカーもあれば、これ壊れるんじゃないの？と不安になるようなナノカーもあります。

その中で、今回、梶井の推しチームはこちらの2チーム！！

① Nanocar Team (Rice & Gras Universities)

なにがそんなに推しポイントなのかというと、チームメンバーにJames M. Tour教授がいらっしゃることです！この先生がいるだけでワクワクが止まりません！

なぜか？

実は、Tour先生は元祖ナノカーを作った方として有名ですが、こんな分子を創った遊び心満載の方なのです。

見たことのある方もいらっしゃるのではないのでしょうか？ナノプシャンという、人のような形に見えるかわいいかわいい分子です。

この辺りのお話は、サイエンスライターである佐藤健太郎さんのHP、有機化学美術館で詳しく語られています。 http://www.org-chem.org/yuuki/nanoputian/nanoputian.html （リンクは削除されました。また、URLは無効な場合があります。）

前置きが長くなってしまいましたが、このチームの車がこちら。

© Rice University
Nano-car Team - Texas et Autriche

紫色のボールのようなところがタイヤで、青色が車軸です。The ナノカー！という形をしていますね。 Tour先生の研究室のHP(http://tournas.rice.edu/website/nanoprix.html) （リンクは削除されました。また、URLは無効な場合があります。）にあるアニメーション見た限りでは動きそうな感じもしますし、アニメーションの見せ方が上手いだけじゃないの？という感じもします。本番では一体どんな走りを見せてくれるのでしょうか！？楽しみです！

② きました！日本！NIMS！！

我が茨城、つくば市にある物質・材料研究機構(NIMS; National Institute for Material Science)は、物質・材料科学分野で世界トップレベルの研究をしている研究機関です。

それでは、そのNIMSチームが作り上げたナノカーをご紹介しましょう！こちらです！

・・・車？

化学を専門としていない方は、形をイメージできないかと思います。
実際には、平面ではなく、下図のような立体的な構造をしています。

上図右の絵の両端で交差している手と足のようなところが、キャタピラのような動きをするらしいです。
実際の動きを考えたアニメーションも用意されているので、見てみましょう。

ビヨーン、ビヨーン。

・・・これで前進できるのでしょうか。

こういうときは、思い切って分子の気持ちを考えましょう！

かじい号発進！

おー、なんか動ける気がしてきたぞ！？

※本当はこんなに激しく手足が動いたりはしないようです。

そして極めつけはこちら。

執筆スタッフ紹介

梶井宏樹 (かじいひろき)

【2020年3月まで在籍】人と話す時間よりも分子と話す時間の方が長かった研究室時代に、夢が出来ました。「化学と人を繋ぐ!」こと。そんな時に科学コミュニケーターという生き方を知り、「一度社会に出て、現場を知った後にやろう」と決意。リスクコミュニケーションも大事ですが、楽しい化学コミュニケーションを目指しています。