הפלסטיק החכם של בן-גוריון: פיתוח פורץ דרך יהפוך את התעשייה לירוקה ויעילה יותר
08.01.26 / 14:45
חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב הצליחו איפה שמדענים נכשלו במשך 30 שנה: פיתוח פולימר שמתקשה רק כשמאירים עליו | התוצאה: תהליכי ייצור והדפסה בתלת-ממד שיהיו פשוטים, בטוחים וחסכוניים הרבה יותר באנרגיה | המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Chemistry
פריצת דרך מדעית יוצאת מבאר שבע: חוקרים מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב פיתחו "פלסטיק חכם" שעשוי לשנות את פני התעשייה כפי שאנו מכירים אותה. הפיתוח החדש מאפשר ליצור חומרים פלסטיים המתקשים רק בתזמון מדויק תחת אור או חום עדין, מה שעשוי לייעל דרמטית תהליכי ייצור תעשייתי, הדפסה בתלת-ממד ותיקונים מורכבים.
במשך כמעט שלושה עשורים, העולם המדעי ניסה למצוא דרך לשלוט בדיוק ברגע ובמקום שבו הפלסטיק הופך מנוזל למוצק. עד כה, הניסיונות התמקדו ב"זרזים רדומים" – מולקולות יקרות ורגישות שהיו קשות לטיפול. כעת, קבוצת המחקר בהובלתם של פרופ' יוסי ויצמן ופרופ' גבי למקוף, הפכה את הקערה על פיה.
במקום לנסות לשלוט בזרז, החוקרים החביאו את מנגנון ההפעלה בתוך חומר הגלם עצמו. הם יצרו "מונומרים סמויים" – נוזל יציב שיכול להישמר על המדף במשך שבועות ללא שינוי. הקסם קורה כשחושפים את הנוזל לאור או לחום בשילוב ננו-חלקיקי זהב: החומר "מתעורר", ומתקשה במהירות לפלסטיק מוצק וחזק.
"עבודה זו מציגה דרך חשיבה חדשה לפתרון בעיה כללית במדע הפולימרים", מסביר ניר למקוף, הסטודנט שהוביל את המחקר שפורסם בכתב העת הנחשב Nature Chemistry. "אנו מקווים שהיא תעודד מדענים אחרים לבחון את האתגרים בעבודתם מזווית חדשה".
המשמעות של הגילוי היא אדירה עבור התעשייה. הנוזלים החדשים מאפשרים גמישות חסרת תקדים: ניתן לאחסן ולהוביל את החומר כנוזל מוכן לשימוש, למלא תבניות או להדפיס רכיבים, ורק אז – באמצעות אלומת אור ממוקדת – להקשיח את החומר בדיוק בנקודות הרצויות.
שיטה זו חוסכת אנרגיה רבה (מונעת חימום מיותר של כמויות חומר גדולות), מונעת בזבוז ומאפשרת ליצור חומרים מורכבים שאי אפשר היה לייצר קודם לכן – למשל, מוצר שחלקו רך וגמיש וחלקו האחר קשה ועמיד, הכל בתהליך ייצור אחד.
פרופ' יוסי ויצמן, ממובילי המחקר, ציין: "במקום זרזים רדומים, יצרנו אבני בנייה רדומות של החומר עצמו. סוג ייצור זה, המופעל באמצעות אור, עשוי להפוך תהליכי ייצור, הדפסה ותיקון לבטוחים יותר, פשוטים יותר וחסכוניים יותר באנרגיה".
במחקר השתתפו חוקרים נוספים מאוניברסיטת בן-גוריון, בהם רוני ניב, קרן יודנוב, גיל גורדון, אריטרה ביסוואס, אורי בן-נון ואופיר שלונצ'יק. המחקר נתמך, בין היתר, על ידי הקרן הלאומית למדע וקרן המדע הדו-לאומית ארה"ב-ישראל.
אנו מכבדים זכויות יוצרים ועושים מאמץ לאתר את בעלי הזכויות בצילומים המגיעים לידינו. אם זיהיתים בפרסומינו צילום שיש לכם זכויות בו, אתם רשאים לפנות אלינו ולבקש לחדול מהשימוש באמצעות כתובת המייל:[email protected]
