ננו-חומרים משני העולמות

ד”ר סגל-פרץ וחברי קבוצתה, מגדלים את החומרים האי-אורגניים בתוך הפולימרים כדי לשלוט במבנה הפנימי הננומטרי של החומר החדש, המשולב, שהם יוצרים. כך, חומר זה מקבל את תכונותיו משני העולמות – האורגניים והאי-אורגניים – ובהן תכונות אופטיות, חוזק מכני, והרכב מולקולרי שמגביר עמידות לתנאי סביבה כגון אור שמש וממיסים שונים. “אנחנו הופכים את הפולימרים לננו-מבנים אי-אורגניים או היברידיים בטכנולוגיות פשוטות. במגוון התקנים, כגון אלקטרודות לבטריות וממברנות למים. התהליך הקריטי מתרחש בתוך הננו-מבנים הללו. לכן אם שולטים בהם בהיבט הכימי, שולטים בתפקוד של ההתקנים הללו”, מסבירה ד”ר סגל-פרץ.

צוות המחקר.

במחקר קודם ביקשו החוקרים לייצר ננו-מבנים תלת-ממדיים כדי שישמשו כרכיבים בהתקנים כגון שבבי מחשב. לשם כך השתמשו בפולימר בעל ננו-מבנה שמשמש תבנית לגידול חומרים אי-אורגניים. הם גידלו בתוכו שני חומרים כאלו במקביל – חומר אחד למעלה והשני למטה. גידול שני החומרים במקביל התאפשר באמצעות שליטה בדיפוזיה (פעפוע) של הקודמנים (תרכובת המשתתפת בתגובה כימית ליצירת תרכובת אחרת) שלהם, אל תוך הפולימר. לאחר מכן הסירו את הפולימר – שתיפקד כתבנית בלבד – וכך קיבלו ננו-מבנים תלת-ממדיים.

במחקרם האחרון, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, ואשר המשיך את המחקר הקודם, השתמשו החוקרים בפולימרים, ייצרו מהם ננו-סיבים (בטכנולוגיית אלקטרו ספינינג – שיטת ייצור סיבים המשתמשת בכוח חשמלי), וגידלו בתוכם חומרים אי-אורגניים – חומר אחד בחלק החיצוני של הסיבים וחומר שני בחלק הפנימי שלהם. גם כאן גידול שני החומרים במקביל התאפשר באמצעות שליטה בדיפוזיה (פעפוע) של הקודמנים שלהם פנימה לתוך הפולימרים. כך הצליחו לשלוט במיקום החומרים האי-אורגניים בסיבים ובכמות שלהם.