פיתוח חדש של פרופ' שחר ריכטר מייצר פלסטיקים מתכלים וידידותיים לסביבה בעזרת תוספים טבעיים לפולימרים של המדוזה
תחומים:
בחר הכל
משפטים
מאסטר-טראק
כללי
הנדסה
חיי הקמפוס
ASV
מערכות קוונטיות
תחבורה חכמה
רכב אוטונומי
קול קורא
מכונת הנשמה
COVID-19
מטא-חומרים...
הנדסת תעשייה
הנדסת חשמל
הנדסה מכנית
אולטרה-סגול
אולטרה-סגול
RoboBoat
MRI
קטגוריות:
בחר הכל
פרס
אירוע
ברכות
כנס
מחקר
מחקר בפקולטה
מינוי
פוקוס
חדשות
NEWS
מה מעניין אותך?
מחקר
19.06.2021
הפלסטיק החדש מנצח בקרב על המדוזות
- מחקר
- מדע והנדסה של חומרים
מי את המדוזה?
מדוזות הינן יצורים ימיים אשר קיימים מיליוני שנים ונפוצים במרבית מקווי המים הגדולים בעולם. כיום ידוע על כ 200 מיני מדוזות בעולם. למדוזה אין לב, עיניים, דם או זימים. בגופה יש תאי עצב ושרירים שעוזרים לה לנוע, לצוד בעלי חיים קטנים, להגיב לסכנה ולנוס. יש להן אפשרות להבדיל בין אור לחושך באמצעות תאי חישה המצויים בחלק החיצוני של הפעמון ובזרועות החיצוניות שמסביב. גופה מורכב מ 80-90% מים, והשאר מחומרים אחרים כולל חלבונים. למדוזות יש חוש ריח, טעם ומגע/מישוש. הזרועות החיצוניות הינן זרועות הצייד. הזרועות הפנימיות הן זרועות הפה המסייעות להביא את הטרף לחלל העיכול. מזונן העיקרי הוא דגים קטנים, פלנקטון ומדוזות קטנות. בזרועות הצייד מצויים תאי צריבה המכילים בלוטות ארס אשר בנויות משערת חישה ועוקץ. בעת נגיעה בזרועות נורה העוקץ כמו צלצל והארס המצוי בו מוחדר לגופו של בעל החיים.
עלייה לא פרופורציונלית באוכלוסייתן של המדוזות
בשנת 2007 גרמה הגדילה באוכלוסיית המדוזות בצפון אירלנד למותם של דגי סלמון בשווי של 2 מיליון דולר. גם בחופי יפן תעשיית הדייג סובלת קשות מתופעה זו. אלו רק שתי דוגמאות לכך שבשנים האחרונות אנו עדים לתופעה מדאיגה של עלייה לא פרופורציונלית באוכלוסייתן אשר גורמת לנזקים אקולוגים וכלכליים רבים. חוקרי מדוזות טוענים שהמדוזות קיימות כבר 500-700 מיליון שנה והפשטות האנטומית שלהן אפשרה להן לפתח יכולות הישרדות יעילות כל כך, עד שהן מאתגרות כל מה שחשבנו על חיים ומוות.
מה אם מדוזה יכולה לשמש לייצור פלסטיק?
בדו"ח במימון האו"ם קראו המחברים לנצל את המדוזות אשר מהוות מקור מתחדש לחומרים חשובים לצרכי האדם, למשל שימוש בחלבון קולגן הנמצא בגופן ומתאימים מאוד לטיפול במחלות פרקים (קולגן: חלבון מבני המהווה את המרכיב העיקרי של הסיבים הלבנים ברקמות חיבור, דוגמת גידים, רצועות, עור, עצמות, כלי דם, מעיים וסחוס).
קבוצתו של פרופסור שחר ריכטר, העומד בראש המעבדה לאלקטרוניקה ביו-מולקולרית וחומרים מתקדמים במחלקה למדע והנדסה של חומרים והמרכז לננוטכנולוגיה, מפתחת כבר כמה שנים חומרים חדשים המבוססים על מדוזות. בפרסום שהופיע לאחרונה בכתב העת Advnced Sustainble systems הדגימו פרופ' ריכטר, תלמידת המחקר לירון רשף-שטינברגר ושותפו פרופ' מיכאל גוזין שטה איך ליצר פלסטיקים מתכלים וידידותיים לסביבה מהמדוזות. התהליך שבו יוצרו הפולימרים הינו פשוט וידידותי לסביבה. בעזרת הוספה של תוספים טבעיים לפולימרים שהופקו מהמדוזה, הושגה שליטה על תכונותיהם המכניות אשר יאפשרו את שמושם למגוון חומרים מתכלים.
מחקר
03.06.2021
חוקרים הצליחו להפוך ננו-חלקיק של גיר שקוף לזהב מלאכותי
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו טכנולוגיה חדשה היכולה להפוך את חלקיק השקוף לנוצץ ונראה לעין למרות ממדיו הקטנים. החוקרים טוענים שהפיתוח החדש יכול לשמש כבסיס לתרופות חדשניות בתחום הסרטן.
- מחקר
- הנדסת חשמל
פריצת דרך בתחום "חומרי העל": לראשונה בעולם, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לפתח טכנולוגיה חדישה אשר מצליחה להפוך ננו-חלקיק של גיר שקוף לדמוי זהב מלאכותי נוצץ. כלומר להפוך את החלקיק השקוף לנוצץ ונראה לעין למרות ממדיו הקטנים. החוקרים טוענים שהפיתוח החדש יכול לשמש כבסיס לתרופות חדשניות בתחום הסרטן.
הטכנולוגיה החדשה פותחה ע"י פרופ' גינזבורג וד"ר נוסקוב מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל-אביב ומספר מעבדות המובילות בעולם ובראשן: פרופ' גורין (SkolTech), ד"ר שירשין ( (MSU ופרופ' פלמינג (USYD). המחקר התפרסם בכתב העת המדעי היוקרתי Advanced materials.
בטבע נמצאים מגוון רחב של חומרים עם תכונות שונות. האתגרים החדשים הניצבים היום בפני האנושות בתחומים רבים ממריצים מדענים בכל העולם לפתח חומרים בעלי תכונות שאינם מצויים בטבע. חומרים מהונדסים אלה נקראים חומרי על או מטא-חומרים. הדוגמא אולי המפורסמת ביותר למטא-חומר הם גבישים עם מקדם שבירה שלילי שנחקרו רבות והדגימו ביצועי-על בהדמיה אופטית ומגוון רחב של יישומים אחרים.
אחד השימושים הנוספים בחומרי-על שהחוקרים מאוניברסיטת תל-אביב יחד עם עמיתיהם מאוניברסיטאות מובילות בעולם חשבו עליו הוא בתחום הרפואה ובתחום הטרונוסטיקה בפרט. מדובר בפיתוח מבנים זהירים (ננו-חלקיקים) חכמים והכנסתם אל תוך גוף האדם במטרה לבצע דיאגנוזה וריפוי בו זמנית במידת הצורך, למשל כאשר מדובר בתאים סרטניים. הרעיון של החוקרים היה להנדס מטא-חומר שיוכל בו זמנית לחדור לתאים חיים, להיות ביוקומפטבילי (תואם ביולוגית), לשאת תרופה וגם שיזוהה על-ידי מכשירי הדמיה. וזה בדיוק מה שהם עשו.
במסגרת המחקר, החוקרים פיתחו שיטה שבאמצעותה הם הפכו ננו-חלקיק של גיר פורוזיבי שאינו נקלט באמצעות מכשירי הדמיה למעין זהב מלאכותי נוצץ. בעזרת החדרת חלקיקי זהב שגודלם 3 ננומטר בלבד לתוך הגיר בשיטה חדשה החוקרים הצליחו להנדס רזוננס פלזמוני של המבנה כולו ובעצם לשנות את התכונות האופטיות שלו (3 ננומטר - פי 30 אלף דק יותר מעובי שערה ולפחות פי 100 קטן יותר ממה שאפשר לראות במיקרוסקופ אופטי רגיל) זאת, באמצעות ננו-טכנולוגיות ושיתוף פעולה עם מומחי מיקרוסקופיית אלקטרונים שהצליחו לראשונה להגיע להישג המרשים.
ד"ר רומן נוסקוב מסביר שמדובר בפריצת דרך שתאפשר בהמשך להוסיף פונקציות נוספות למטא-חומרים ויהיו לכך שימושים בתחומים רבים: "לפלטפורמה שהצלחנו להנדס ניתן להוסיף פונקציות נוספות כגון נראות למכשיר MRI, הזנת תרופות, ואף להפוך אותה לננו-לייזר או אבקה לוזרת שיש לה שימושים רבים מסמנים ביולוגיים עד לצביעת מוצרי נוי ביתיים. פרט לכך, הטכנולוגיה החדשה של הפיכת גיר לזהב מלאכותי תוכל להוזיל משמעותית את תהליך הייצור של פלטפורמות שונות הן לתרופות והן להתקנים אלקטרואופטיים".
"במהלך המחקר הצלחנו להוכיח כי ניתן לחמם את החלקיקים שפיתחנו בעזרת לייזר" מוסיף פרופ' פבל גינזבורג. "כיוון שיש לנו שליטה מלאה על תדר הרזוננס של החלקיק אנחנו יכולים לחממו באמצעות לייזר אינפרה-אדום חודר רקמות – וזה המפתח לתרמוטרפיה. למשל, עליית טמפרטורה של כמה מעלות בקרבת גידול סרטני יכולה להשמיד אותו, אם כי הדרך לשיטת הריפוי עוד ארוכה בגלל שחייבים לעשות סידרת ניסויי המשך עם תאים חיים".
לינק לכתבה ב ynet
אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון
