Den elektricitetsdrevne nanobil har firhjulstræk, men den kan ikke køre i bakgear. (Illustration: T. Kudernac et al./EMPA)

Tibor Kudernac og hans kollegaers mikroskopiske køretøj er en 4x4. Men det er også den eneste lighed, bilen har med andre SUV’er og terrænkøretøjer.

Nanobilen er nemlig kun fire nanometer lang og to nanometer bred – omkring en milliard gange mindre end en Golf. Den består faktisk kun af et eneste molekyle.

Alligevel har bilen fire hjul, som trækker den fremover ved hjælp af elektricitet.

»Det må være den mindste elektriske bil i verden,« siger forsker Karl-Heinz Ernst i en pressemeddelse fra det Schweitziske Nationale Laboratorie for Materialevidenskab og Teknologi (EMPA).

Elbil skal lades op hele tiden

Både bil og hjul er imidlertid i denne sammenhæng tolket lidt frit: Efter modellen at dømme, ligner nanobilen mere en slags klumpet stang med et bat i hvert hjørne.

Alligevel har forskerne altså klaret at få bat-hjulene til at snurre rundt sådan, at bilen bevæger sig fremad langs en næsten lige linje på en kobberplade. Men rækkevidden per tank brændstof er foreløbig dårligere end på en legetøjsbil, der skal trækkes op.

Hjulene vrider sig kun en halv omdrejning, for hver gang vognen lades op. Så må forskerne bruge spidsen af et såkaldt scanning tunneling-mikroskop (STM) til at fylde mere elektricitet på.

Nanobil kører næsten rigtigt fremad

Når elektronerne strømmer ind fra spidsen af mikroskopet, sker der reversible ændringer i hver af de fire hjul.

Meget forenklet kan man sige, at atomerne i hjulene bliver stående i en ubehagelig position i forhold til hinanden. Det får dem til at dreje en halv omgang rundt til en mere behagelig stilling.

Ved næste strømladning sker det samme, og på denne måde drives bilen fremad, langsomt, men sikkert.

Nanobilen i bevægelse på en overflade af kobber. Kuglerne repræsenterer enkeltatomer. (Illustration: Randy Wind/Martin Roelfs)

Det er i hvert fald sådan, forskerne tror det foregår. Eftersom bilen er så lille, er det ikke muligt at se helt præcist, hvad der sker. Men en indikation af, at køretøjet virker, som forskerne tror, er, at den flytter sig fremad i det rigtige tempo.

Og det gør den altså. I hvert fald næsten.

»Afvigelserne fra den antagne bane skyldes, at det slet ikke er nogen nem sag at stimulere alle fire motorenheder samtidig,« siger Karl-Heinz Ernst, som har prøvekørt nanobilen.

Hjul kører i begge retninger

Ernst og hans kollegaer har også foretaget andre målinger, som peger på, at det lille køretøj faktisk fungerer som forventet: Hjulene på nanobilen kan kun snurre i en retning.

Men samtidig er køretøjet ikke helt stabilt i ’taljen’, det vil sige midten af ’karroseriet’. Når bilen bliver sluppet fri på sin på kobberbane, kan den derfor ende på to forskellige måder:

Enten går alle hjulene i samme retning, eller også kan den ene ende vride sig en halv omgang rundt om midteraksen, sådan at forhjulene går i én retning, mens baghjulene snurrer i den anden retning.

I så fald kan bilen ikke gå nogen steder, uanset hvor meget strøm den får. Det har forskerne også observeret.

Med lys som brændstof

Nu mener forskerne, at de har opnået deres første mål, nemlig at vise at konceptet virker. Næste skridt er at lave et lidt mere effektivt brændstofsystem.

De spekulerer i, at bilen måske kan drives af lys i form af UV-lasere. Hvad vi så egentlig skal med lysdrevne nanobiler, er et helt andet spørgsmål.

Men hvis teknologihistorien er noget at dømme efter, burde vi ikke blive særlig overraskede, hvis lige præcis usynlige firhjulstrækkere bliver en undværlig del af hverdagen engang i fremtiden.