מדענים מאוניברסיטת בן גוריון הצליחו לייצר פולימר מגיב לאור הפולט חום עם חשיפה לאור LED (דוברות האוניברסיטה)

פולימר מרוכב סלילי

תתארו לעצמכם חומר שבכל פעם שתאירו עליו באמצעות אור LED הוא יפלוט חום. חום שיאפשר יצירת חומרים חדשים כמו תרופות או אפילו יצליח לחסוך באנרגיה. ובכן, הפסיקו לדמיין. זה בדיוק החומר אותו גילו מדענים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב. ממצאיהם פורסמו בכתב העת היוקרתי Nature Chemistry.

 מומחה לננו-חלקיקים ומומחה לכימיה פולימרית נכנסו למעבדה. במשך שנתיים, יחד עם קבוצת המחקר שלהם, שיתפו רעיונות, ערכו ניסויים עד שהצליחו לייצר פולימר מגיב לאור (חומר עשוי שרשראות ארוכות של יחידות חוזרות) הפולט חום עם חשיפה לאור LED. הגילוי הזה מאפשר יצירה של חומרים חדשים והאצת תגובות המאפשרות גם לחסוך באנרגיה.

פרופ' יוסי ויצמן מייצר ננו-חלקיקי זהב הממירים אור לחום. פרופ' גבי למקוף מייצר זרזים רדומיםניתנים להפעלה. הרעיון העומד בבסיס הגילוי הוא שננו חלקיקים, חלקיקים מתכתיים קטנים מאוד שאינם אוגרים אנרגיה אלא פולטים חום ברגע שמכוונת אליהם אלומת אור LED, ויכולים להשפיע על תגובת פילמור כך שתהפוך תמיסה נוזלית לפולימר מוצק. החלקיקים מגיבים לאורכי גל שונים של אור כך שניתן לשלוט עליהם כך שרק חלקים מסוימים בפולימר יתחממו באופן נקודתי.

"אם מוסיפים את ננו-חלקיקי הזהב שלי לתמיסת פילמור נוזלית עם הזרזים הרדומים של פרופ' למקוף, אז החום שהם יוצרים מפעיל את הזרזים כך שהם הופכים את הנוזל למוצק", הסביר פרופ' יוסי ויצמן. "המוצק הזה מתחמם במהירות כשהוא נחשף לאור .LED בתחילת תהליך הפילמור, הפולימר נעשה גמיש באור אולטרא סגול, אך מתקשה בחשיפה לאור אינפרה אדום."

ניתן להשתמש בשיטה במגוון רחב של תחומים מתרופות ועד גופי חימום אישיים, שכן זו שיטה המאפשרת יצירת חומרים חדשים. בנוסף, מאחר ואין צורך בהפעלת גופי חימום גדולים אלא רק בהארת נקודות מדויקות, ניתן בצורה זו גם לחסוך באנרגיה. "החלקיקים נמצאים בתוך הפולימר ובכל פעם שנאיר עליהם, הם יפלטו חום", הסביר פרופ' למקוף. "בראקציות כימיות שאינן תגובת פילמור, ניתן להפריד את החלקיקים לאחר הריאקציה ואז ולהשתמש בהם שוב בראקציה חדשה, כך שהשימוש בהן הוא רב פעמי".

"לא ציפינו לתוצאה הזו", ציין ניר למקוף השותף למחקר. "הופתעתי שערכתי את אותו הניסוי שוב ושוב ושוב, אחרי אלף פעם אתה מצפה שמשהו יהיה פחות טוב בחומר. אבל כל פעם שחשפתי את הפולימר לאור, הוא התחמם במהירות לאותן טמפרטורות, היה יציב וחזק לאורך זמן".

נראה שזו רק ההתחלה שכן, בקרוב יוכלו להשתמש בשיטה ולעצב חומרים חדשים.

קבוצת המחקר כללה את: פרופ' יוסי ויצמן, פרופ' גבריאל למקוף, ניר למקוף, נוי  נחמד, אור איבגי, אלעד יחזקאל, אופיר שלונצ'יק, רבינדרה פתייק, דורון יסודי, אנה ויסמן ואריתרה ביסוואז, כולם מהמחלקה לכימיה בפקולטה למדעי הטבע באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.  מחקרים אלה (מס' 2491/20 ו-506/18) נתמכים על ידי הקרן  הלאומית למדע ו-The Zuckerman STEM Leadership Program.

לצפיה בתהליך:

תהליך הכנה של פולימר מרוכב סלילי. בתחילה, הפולימר ה"רך" מעוצב. לאחר שהעיצוב הושלם, הקשחה פוטותרמית הושגה על ידי הקרנה באור LED  660 ננומטר. לבסוף, הודגמה קשיחות  הסלילים. קרדיט: ניר וטלי למקוף

 פולימר תוך כדי הקרנה באור LED 850 ננומטר, בצד שמאל: צילום סטנדרטי, בצד ימין: צילום במצלמה תרמית הכוללת קריאת טמפרטורה. קרדיט: ניר וטלי למקוף

0 תגובות

השאירו תגובה

רוצה להצטרף לדיון?
תרגישו חופשי לתרום!

כתיבת תגובה

מידע נוסף לעיונך

כתבות בנושאים דומים

  • האם מנת קרינה גבוהה יותר משפר הישרדות חולים עם סרטן וושט? (Radiotherapy and Oncology)

    האם מנת קרינה גבוהה יותר משפר הישרדות חולים עם סרטן וושט? (Radiotherapy and Oncology)

    בחולים עם סרטן וושט מתקדם-מקומית שאינו נתיח שקיבלו טיפול כימו-קרינתי דפיניטיבי, מנת קרינה גבוהה יותר (59.4 גריי ומעלה) לא הובילה לשיפור הישרדותי בהשוואה למנת קרינה סטנדרטית (50.0/50.4 גריי), אך מנת קרינה גבוהה יותר לוותה בעליה באירועים חריגים משנית לטיפול בדרגה 3 ומעלה, כך עולה מתוצאות מטה-אנליזה של מחקרים אקראיים שפורסמה בכתב העת Radiotherapy and Oncology. […]

  • תוצאות מבטיחות לגרייה מוחית מגנטית לטיפול במחלת אלצהיימר (Alzheimer's Research & Therapy)

    תוצאות מבטיחות לגרייה מוחית מגנטית לטיפול במחלת אלצהיימר (Alzheimer's Research & Therapy)

    מנתונים חדשים שפורסמו בכתב העת Alzheimer’s Research & Therapy עולה כי גרייה מגנטית מוחית חוזרת (Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, או rTMS) של אזור Precuneus לאורך 52 שבועות הובילה להפחתת הידרדרות קוגניטיבית ב-52% והידרדרות תפקודית ב-96% בחולים עם מחלת אלצהיימר בדרגה קלה עד בינונית. המחקר האקראי, כפל-סמיות, כלל 48 חולים (גיל ממוצע של 72.8 שנים, 56% […]

  • עליה של עשרות אחוזים בשיעורי התמותה על-רקע היריון בשנים האחרונות בארצות הברית (JAMA Netw Open)

    עליה של עשרות אחוזים בשיעורי התמותה על-רקע היריון בשנים האחרונות בארצות הברית (JAMA Netw Open)

    בארצות הברית דווח על שיעורי התמותה על-רקע היריון הגבוהים ביותר מבין המדינות בעלות הכנסה-גבוהה, עם למעלה מ-6,000 מקרי תמותה מדווחים בין 2018 עד 2022, כך על-פי נתונים שפורסמו בכתב העת JAMA Network Open. מניתוח הנתונים עלה כי בילידות אלסקה ובאמריקאיות ממוצא אינדיאני תועדו שיעורי התמותה הגבוהים ביותר. מחקר החתך התבסס על נתונים ארציים של המרכז […]

  • דפיברילטור אוטומטי וקוצב לב חיצוני, ביתי וזול למניעת מוות לבבי פתאומי, מאת פרופ' טדי וייס וצוותו (הדסה)

    דפיברילטור אוטומטי וקוצב לב חיצוני, ביתי וזול למניעת מוות לבבי פתאומי, מאת פרופ' טדי וייס וצוותו (הדסה)

    מוות לבבי פתאומי-שנגרם עקב פרפור חדרים או דום-לב, שכיח מאוד: בארה"ב ובאירופה בלבד- כ 350,000 אנשים מתים כך-מדי שנה: (1000 ביום ובארץ כ 30 מדי יום! ב80%-מהמקרים- בבית או במשרד).. כל עיכוב במתן מכת חשמל מוריד הסיכוי להצלתם-יש ירידה של 10% בהישרדות עם כל דקת עיכוב –ומעט קריאות לעזרה ייענו בזמן (ולכן רק 5% יישארו […]

  • אימוני אינטרוול בעצימות גבוהה מפחיתים סיכון להידרדרות תפקוד כלייתי בקשישים (J Am Society Nephrol)

    אימוני אינטרוול בעצימות גבוהה מפחיתים סיכון להידרדרות תפקוד כלייתי בקשישים (J Am Society Nephrol)

    אימוני אינטרוול בעצימות גבוהה (High-Intensity Interval Training, או HIIT) תחת השגחה לאורך חמש שנים עשויים להפחית את הסיכון להידרדרות מהירה בקצב הפינוי הגלומרולארי המשוער בקשישים בגילאי 70-77 שנים, כך עולה מנתונים חדשים שפורסמו בכתב העת Journal of the American Society of Nephrology. ברקע למחקר מסבירים החוקרים כי למרות היתרונות הבריאותיים הרבים של פעילות גופנית, אין […]

  • קרינה חיצונית עדיפה על TACE בטיפול בחולים עם סרטן כבד בשלב מוקדם ובינוני (Cancer)

    קרינה חיצונית עדיפה על TACE בטיפול בחולים עם סרטן כבד בשלב מוקדם ובינוני (Cancer)

    מתוצאות מטה-אנליזה חדשה שפורסמו בכתב העת Cancer עולה כי בחולים עם סרטן כבד בשלב בינוני ומוקדם שקיבלו קרינה חיצונית (External Beam Radiation Therapy, או EBRT) השיגו תוצאות טובות יותר בהערכת בקרה מקומית והישרדות ללא-התקדמות לעומת אלו שטופלו ב-TACE (או Transarterial Chemoembolization). ממצאים אלו מציעים כי קרינה חיצונית עשויה לשמש כטיפול יעיל טוב יותר בחולים עם […]

  • תוצאות מבטיחות לטכנולוגיית מציאות מדומה לשיפור תפקוד מוטורי (Front Neurol)

    תוצאות מבטיחות לטכנולוגיית מציאות מדומה לשיפור תפקוד מוטורי (Front Neurol)

    טכנולוגיית מציאות מדומה מלווה בשיפור שיווי המשקל ותפקוד מוטורי של הגפיים במבוגרים במצב קריטי, בהשוואה לטכניקות שיקום מסורתיות, כך עולה מתוצאות מטה-אנליזה חדשה שפורסמו בכתב העת Frontiers in Neurology. החוקרים השלימו סקירה שיטתית ומטה-אנליזה שהתבססו על נתונים מ-11 מחקרים אקראיים ומבוקרים שפורסמו לאורך עשר שנים בשמונה מאגרי נתונים גדולים. הסקירה כללה 880 מבוגרים במצב קריטי, […]

  • שירותי טל-רפואה עשויים להפחית את הסיכון לניסיונות אובדניים (JAMA Netw Open)

    שירותי טל-רפואה עשויים להפחית את הסיכון לניסיונות אובדניים (JAMA Netw Open)

    טיפול קוגניטיבי התנהגותי קצר, גם כאשר מבוצע באמצעות טל-רפואה בשיחת וידאו, מפחית משמעותית את שיעור הניסיונות האובדניים בקרב מבוגרים בסיכון גבוה, כך עולה מנתונים חדשים שפורסמו בכתב העת JAMA Network Open. החוקרים השלימו מחקר אקראי להשוואת טיפול קוגניטיבי התנהגותי קצר וטיפול ממוקד-הווה במניעת אובדנות בקרב משתתפים שטופלו במרפאה פסיכיאטרית אמבולטורית בארצות הברית בין אפריל 2021 […]

הנך גולש/ת באתר כאורח/ת.

במידה והנך מנוי את/ה מוזמן/ת לבצע כניסה מזוהה וליהנות מגישה לכל התכנים המיועדים למנויים
להמשך גלישה כאורח סגור חלון זה