Verdens minste elbil

Klodens desidert minste elektriske kjøretøy har firehjulstrekk.

Publisert
Den elektrisk drevne nanobilen har firhjulstrekk. Men den går ikke i revers. (Foto: (Illustrasjon: T. Kudernac et al./EMPA))
Den elektrisk drevne nanobilen har firhjulstrekk. Men den går ikke i revers. (Foto: (Illustrasjon: T. Kudernac et al./EMPA))

Den ørlille doningen til Tibor Kudernac og kollegaene hans er altså en 4x4. Men det er også den eneste likheten bilen har med andre SUVer og terrengkjøretøyer.

Nanobilen er nemlig bare fire nanometer lang og to nanometer bred – omtrent en milliard ganger mindre enn en Golf. Den er faktisk lagd av ett eneste molekyl.

Likevel har bilen fire hjul som trekker den framover ved hjelp av elektrisk kraft.

- Den må være den minste elektriske bilen i verden, sier forsker Karl-Heinz Ernst i ei pressemelding fra EMPA.

Må fylle ofte

Både bil og hjul må imidlertid i denne sammenhengen tolkes litt fritt. Etter modellene å dømme ligner nanobilen kanskje mer på en slags klumpete stang med en rar rekkert i hvert hjørne.

Likevel har forskerne altså klart å få rekkert-hjulene til å snurre rundt slik at bilen flytter seg framover langs en nesten rett linje på ei kobberplate. Men rekkevidden per drivstoffylling er foreløpig verre enn på en trekkoppbil.

Nanobilen i bevegelse, på ei overlfate av kobber. Kulene representerer enkeltatomer. (Foto: (Illustrasjon: Randy Wind/Martin Roelfs))
Nanobilen i bevegelse, på ei overlfate av kobber. Kulene representerer enkeltatomer. (Foto: (Illustrasjon: Randy Wind/Martin Roelfs))

Hjulene vrir seg bare en halv omdreining for hver gang kjerra lades opp. Så må forskerne bruke tuppen av et såkalt scanning tunneling-mikroskop (STM) til å fylle på med mer elektrisitet.

Går nesten riktig

Når elektroner strømmer inn fra tuppen av mikroskopet skjer det reversible endringer i hver av de fire hjulene.

Temmelig forenklet kan man si at atomene i hjulene blir stående i en skikkelig ubehagelig posisjon i forhold til hverandre. Dette gjør at de flipper rundt en halv omdreining, til en mer behagelig stilling.

Ved neste strømladning skjer det samme, og på denne måten drives bilen framover, sakte men sikkert.

Det er i hvert fall slik forskerne tror det går for seg. Siden bilen er så liten er det ikke mulig å se helt hva som skjer. Men en indikasjon på at doningen virker slik forskerne tror, er at den flytter seg framover i riktig tempo.

Og det har den altså gjort. I hvert fall nesten.

- Avvikene fra den antatte banen skyldes at det slett ikke er noen triviell sak å stimulere alle fire motorenhetene samtidig, sier Ernst, som har prøvekjørt nanobilen.

Hjul i begge retninger

Nanobilen var forsideoppslag i ukas Nature. (Foto: Nature)
Nanobilen var forsideoppslag i ukas Nature. (Foto: Nature)

Han og kollegaene har også gjort andre målinger som peker mot at den lille doningen faktisk fungerer som forventet.

Hjulene på nanobilen kan bare snurre i en retning. I tillegg er ikke kjøretøyet helt stabilt rundt midjen. Når bilene slippes ned på kopperbanen sin kan de derfor lande på to ulike måter:

De kan havne slik at alle hjulene går i samme retning. Eller så kan den ene enden vri seg en halv runde rundt midtaksen, slik at forhjulene går i én retning mens bakhjulene snurrer i den andre.

I så fall skal ikke bilen kunne gå noen steder, uansett hvor mye strøm den får. Dette har forskerne også observert.

Med lys som drivstoff

Nå mener Kudernac og kollegaene at de har oppnådd sitt første mål, nemlig å vise at konseptet virker. Neste skritt er å lage et litt mer effektivt drivstoffsystem.

Kanskje bilen kan drives av lys, i form av UV-lasere, spekulerer de.

Hva vi faktisk skal med lysdrevne nanobiler er så klart et annet spørsmål. Men om teknologihistorien er noe å dømme etter, burde vi ikke bli særlig overrasket om nettopp usynlige firhjulstrekkere blir en uunnværlig del av hverdagen en gang i framtida.

Referanse:

T. Kudernac et al., Electrically driven directional motion of a four-wheeled molecule on a metal surface, Nature, vol 479, 10. november 2011, s. 208-211.