ננו-טק

באיור: הדגמה של השינוי המתרחש בממברנה כתוצאה מהזרמת מים דרכה. צילום: דוברות הטכניון

בדרך להתפלה משופרת

חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת טקסס באוסטין מיפו לראשונה ממברנות במצב רטוב באמצעות קריו-טומוגרפיית TEM, גילו התרחבות נפח של כ־30% תחת זרימת מים, ומציעים תובנות לתכנון ממברנות יעילות יותר; המחקר נבחר לשער
מבנים אלקטרומגנטיים. באדיבות החוקרים

פריצת דרך מדעית: לראשונה נמדד מבנה אלקטרומגנטי מחזורי המבוסס על קשרים טופולוגיים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ורפאל פיתחו מטא-משטח חדשני המבוסס על לולאות מוליכות בצורת קשרים, המאפשר שליטה מדויקת בגלים אלקטרומגנטיים – ונמדד לראשונה בניסוי
זכוכית שבורה על רקע שחור, סדקים מורכבים, יופי בהרס ושבריריות הזכוכית.

איך אי-הסדר הפנימי מכתיב שבירה א־סימטרית

מדעני מכון ויצמן למדע חשפו חוקי פיזיקה המסבירים מדוע סדקים בחומר מתפשטים באופן שאינו סימטרי ומניחים בכך את התשתית לפיתוח חומרים עמידים יותר
התגברות על 'עיוורון' ביחס למתרחש בעומק הרקמה [צילום: דוברות הטכניון]

שיטה חדשה לניטור לא פולשני של תהליכים מולקולריים בעומק הרקמה

גישה חדשנית המדמה מערכת הראייה של חרקים שפותחה בטכניון צפויה להשפיע על ניטור תהליכים מולקולריים של סרטן ומחלות אחרות
צילום צוות מחקר: אוניברסיטת תל אביב. קרדיט: Sayostudio

זכרון חשמלי מחליק

צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליח לנצל את ההחלקה, נטולת החיכוך כדי לשפר משמעותית את ביצועי רכיבי הזיכרון במחשבים וברכיבים חשמליים אחרים
הובלת תרופות. המחשה: depositphotos.com

טכנולוגיה חדשנית לננו-חלקיקים ביולוגיים מאפשרת טיפול משולב נגד גידולים סרטניים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו פלטפורמה חדשנית המבוססת על ננו-חלקיקים, המאפשרת הובלה מדויקת של שתי תרופות במקביל לאתרי גידול סרטניים, תוך שיפור יעילות הטיפול והפחתת רעילות לתאים בריאים.
כאשר מקור אלקטרומגנטי נקודתי שמפיץ חזיתות גל מעגליות מושלמות (שורה תחתונה, שמאל) מוצב מול משטח דיאלקטרי קשיח, נצפות החזרות משמעותיות ועיוותים בחזיתות הגל (שורה תחתונה, ימין). כאשר אותו המשטח מצופה בתצורות מתכת שתוכננו במאמר על פי תנאי הויגנס המוכלל (Generalized Huygens’ Condition), ההפרעות נעלמות הודות לעבירות הכלל-זוויתית (שורה תחתונה, אמצע) וההתפשטות האידיאלית משוחזרת במלואה (כאילו הגלים מתפשטים בחלל חופשי, בדומה לתרחיש משמאל). שורה עליונה: שמאל: מערך המדידה בו מאירים (illumination) את המשטח (device) ומודדים את השדה המועבר על ידי גלאי (detector). אמצע: המשטח הדיאלקטרי שיוצר עם ציפוי לדיכוי החזרות בכלל הזוויות. ימין: משטח ייחוס ללא הציפוי (עבורו נצפתה החזרה משמעותית).

חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה המקנה "שקיפות אלקטרומגנטית" למשטחים קשיחים

שקיפות מסוג זה רלוונטית למגוון רחב של יישומים ובהם אנטנות שטוחות, אמצעי מחשוב אנלוגי-אופטי ומערכות דימות קומפקטיות
ננו חיישנים ביולוגיים. המחשה: depositphotos.com

מה משותף לאספרסו, נפט ומיקרו-ג'לים?

חוקרים בטכניון פיתחו שיטה חדשנית לייצור חלקיקים חיוניים שיכולים לשמש חיישנים ביולוגיים לעולמות המזון, הרפואה, מדעי הסביבה ועוד
תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של CellFoam™ בתנאי מעבדה לאחר הזרעה בפיברובלסטים. מבנה הנקבוביות של התבנית נראה בבירור, כאשר הפיברובלסטים צומחים סביב ובקרבת פתחי הנקבוביות. מתוך אתר biochange

BioChange: החברה שמצמיחה רקמות מקצף

חומרים ננוטכנולוגיים. המחשה: depositphotos.com

ננו-חומרים משני העולמות

חוקרים מגדלים חומרים אי-אורגניים בתוך פולימרים וכך יוצרים ננו-חומרים וננו-מבנים בעלי תכונות משופרות
ננו יריעות זהב. המחשה: depositphotos.com

מה מידות החום של זהב ננומטרי?

מחקר חדשני אודות שכבות זהב דקיקות חשף התנהגות חדשה מסוג נְהוֹרָנוּת אוֹרִית (photoluminescence) תוך קידום ההבנה שלנו באשר למדידה של טמפרטורה וכן תגובות כימיות ברמה הננומטרית
ננו-חלקיקים, נגד חיידקים. איור באדיבות פרופ' רז ילינק, אוניברסיטת בן גוריון

ננו-חלקיקים, נגד חיידקים

ננו-חלקיקי פחמן נצמדים לקרומי חיידקים ומחוררים אותם. על כלים אנטיביוטיים מסוג חדש
המהפכה השניה של הספינטרוניקה. המחשה: depositphotos.com

המרוץ לנחושת

חוקרים שואפים להזניק את המהפכה השנייה בתחום הספינטרוניקה – ולהגדיל משמעותית את נפח הזיכרון במכשירים האלקטרוניים שלנו
שיפור ייצור הגרפן. המחשה: depositphotos.com

המהפכה בתעשיית הננו-אלקטרוניקה כבר כאן

פיתוח חדש עשוי להאיץ את השימוש בגרפן בתעשיית הננו-אלקטרוניקה ולשמש ביישומים טכנולוגיים רבים
העברת תרופות. המחשה: depositphotos.com

פיתוח של הטכניון יאפשר יצירת תאים ורקמות בעומק הגוף בצורה לא פולשנית בעזרת אולטראסאונד

ישימותה של הטכנולוגיה החדשה מודגמת בהקשרים של השתלה מקומית של תאים, הובלת תרופות לשחרור מקומי מבוקר לאורך זמן וביו-הדפסה בתלת-ממד. התכונות המכניות של הפיגומים ניתנות לכיוונון בהתאם לרקמת היעד ולקצב
נוזל חכם. קרדיט: אתר הידען באמצעות DALEE. התמונה איננה בגדר תמונה מדעית

לראשונה: "נוזלים חכמים" ישמשו כחיישנים ביולוגיים רגישים

צוות החוקרים הסביר כי הייחודיות של הנוזלים החכמים היא שכתוצאה מהתכונות הכימיות שלהם, הנוזלים שומרים על הפרדה אחד מהשני, וכך יוצרים טיפות מובחנות
תצלום של פני השבר בדגם סיליקון, על פני שני ישורי השבר, מראה שפרופיל הסדק הוא בעל עקמומיות מסויימת

סודות, סדקים ושברים

מתברר שככל שסדק בחומרים פריכים קצר יותר – כך הם יותר עמידים אליו, מה שיכול לסייע בתכנון ושימוש של יישומים שמתבססים על חומרים פריכים
עריכת גנים באמצעות CRISPR. המחשה: depositphotos.com

מענק EIC למחקר מבוסס ננו-חלקיקים לטיפול בסרטן

פרופ' רחלה פופובצר מהפקולטה להנדסה ומהמכון לננו-טכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר אילן זכתה במענק של 150 אלף יורו, עבור מחקר שמטרתו להפוך את הטיפול התרופתי ליעיל וממוקד יותר
הדמיות ממוחשבות הראו כי שינוי הכיסוי של חד-השכבה שינה את החלקלקות של המשטח. הן כיסוי נמוך והן כיסוי גבוה הולידו משטחים חלקלקים מאוד, אך בשל סיבות שונות. [מקור: Sakari Lepikko et al 2023]

המשטח החלקלק ביותר שנוצר מאז ומעולם

החלקלקות של משטח יכולה להתכוונן על ידי שינוי החספוס שלו ברמה המולקולארית – כך מדגימים חוקרים מפינלנד
בנזן, סוג פשוט יותר של טבעת פחמן. המחשה: depositphotos.com

חוקרים סינתזו טבעת פחמן יציבה C16, למרות שתיאורטית היא היתה אמורה להתפרק מיד

טרם הסינתזה המוצלחת, לא היה ברור אם בכלל אפשר ליצור מולקולה כזו ולהשאיר אותה יציבה מספיק זמן לשם חקר המבנה שלה והתכונות האלקטרוניות שלה.
- לייזר ספין בסקאלה אטומית: התמונה מתארת את מבנה מהוד הלייזר המורכב משני סוגי מבנים של ננו-אנטנות. הקרינה כלואה במבנה הפנימי בלבד (צהוב). השכבה הפעילה של הלייזר - שכבה אטומית בודדת - נמצאת על המהוד. קרן הלייזר מפוצלת לשתי קרניים בספינים הפוכים של הפוטונים (חלקיקי האור), הניתנים לשליטה בעזרת שאיבת הלייזר (credit: Scholardesigner co, LTD).

לראשונה: לייזר ספין-אופטי ברמה האטומית – אופק חדש להתקנים אופטואלקטרוניים

חוקרים מהטכניון אתגרו את גבולות האפשר בתחום של ספין-אופטיקה ברמה האטומית. הם פיתחו לייזר ספין משכבה אטומית בודדת – התקן שאינו מצריך שדות מגנטיים ולא טמפרטורות נמוכות
פרופ' שחר ריכטר. צילום אוניברסיטת תל אביב

מנוע השחייה המלאכותי המהיר ביותר בטבע

חומר חדש שנוצר מחומרים טבעיים יכול להתקדם במהירות במים ולשאת עד פי 40 ממשקל גופו
המבנה האטומי של החומר סטרונציום וונדייט (strontium vanadate) - המחשה של המבנה האטומי של החומר תחת מאמצי מתיחה (ימין) ולחיצה (שמאל). במרכז ניתן לראות את הסידור האטומי האמיתי בחומר בתמונת מיקרוסקופ אלקטרונים. בתחתית התמונה ניתן לראות כיצד המאמצים השונים משנים את מבנה רמות האנרגיה בחומר ולכן גם את האופן בו האלקטרונים מסתדרים בו. באמצעות שליטה בתכונות האלה מתכוונים החוקרים להנדס את החומרים הללו לכדי טרנזיסטורים עתידיים. צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

החומרים עבור הטרנזיסטורים של העתיד

חוקרים בטכניון הינדסו חומר העשוי להחליף בעתיד את הסיליקון בעולם האלקטרוניקה; באמצעות מתיחתו של החומר ברמה האטומית הם משיגים שליטה בתכונות ההולכה והבידוד של החומר ובכך מתקדמים לקראת הפיכתו למתג
הדפסת אלקטרוניקה בתלת ממד. המחשה: depositphotos.com

רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים בעולם שהינם ברי-מיחזור במלואם

הדגמה חלוצית ראשונה מסוגה מצביעה על האפשרות של עתיד "ירוק" יותר עבור מגזר רכיבי האלקטרוניקה
גידול מבנים ננומטריים. באדיבות פרופ' ארנסטו יוסלביץ

העולם שייך לזעירים

חוקרים בנו משטחים שמכוונים גידול של ננו-חוטים וננו-צינורות וצפו בתהליך גדילתם בזמן אמת. התחזית לעתיד: בניית התקנים מתקדמים, כגון תאים סולריים זעירים
תרשים המערכת. איור רן לוי RNLV-Design

התפלה, גרסת הננו-רובוטים

טיהור מים עתידני? חברה ישראלית מפתחת שיטת התפלה חדשה שבה ננו-רובוטים ינקו את מי הים ממלחים בעייתיים; זאת, מבלי להוציא מהם חומרים שחשובים לבריאותנו
ננו רובוטים מטפלים בתא סרטני. איור: shutterstock

הרובוט הזעיר שמסוגל לנווט בסביבה פיזיולוגית וללכוד תאים פגומים

הכירו את המיקרו-רובוט ההיברידי: טכנולוגיה חדשנית זעירה בגודל 10 מיקרון (גודל של תא ביולוגי)
מולקולות אורגניות. המחשה: depositphotos.com

זיהוי תרכובות אורגניות בעזרת אור נראה

חוקרים מאוניברסיטת סנטיאגו בצ'ילה, העובדים בתחום של למידת מכונה, הצליחו לפתח שיטה חדשנית לזיהוי תרכובות אורגניות המבוססת על מקדם השבירה באורך גל אופטי יחיד
המחשה: depositphotos.com

חוקרים ישראלים פיתחו מיקרוסקופ חכם שמסוגל למדוד שכבות אטומיות בודדות

צוות חוקרים מהאוניברסיטה העברית פיתח מכשיר שמסוגל למדוד בקלות ובמהירות את התכונות והעובי של משטחים קטנים פי 35 מקוטר שערה אנושית. השיטה צפויה לייעל משמעותית את הייצור של תאים סולאריים,
המערך שבו משתמשים החוקרים: ממברנה דקה שעשויה מיהלום בעובי 30 מיקרון עם חיישן אחד בממוצע בקצהו העליון של כל עמוד. התמונה העליונה - הגדלה פי 2,640, התחתונה - פי 32,650

קלוז-אפ מולקולרי

מדעני מכון ויצמן מציגים שיטה חדשה לדימות אלקטרון בודד
תמונת מיקרוסקופ מוגדלת של VCSEL בודד. (הגודל 0.1 מ"מ). צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון

חוקרים בטכניון פיתחו עבור התעשייה התקני לייזר זעירים לשעונים אטומיים קטנים

לשעונים אלה תכונות ייחודיות לרבות נפח ומשקל קטנים וצריכת אנרגיה דלה – מאפיינים חיוניים משום שמדובר ברכיבים ניידים המוזנים בסוללות. לשעון הזעיר שימושים דומים לאלה של שעונים אטומיים רגילים המשמשים
תמונת מבנהו של החומר zeo-3, זאוליט סיליקה חדשני בעל נקבוביות גדולות במיוחד [באדיבות: ICMM-CSIC]

זאוליט נקבובי תלת-מימדי גדול לטיהור מים וגזים

צוות חוקרים בינלאומי הצליח לפתח את הזאוליט היציב והנקבובי ביותר הידוע עד כה המורכב כל כולו מסיליקה שכינויו ZEO-3
'קוצי' הננו הנוצרים משילוב של נחושת עם הפוליסכריד, הגורמים לפגיעה בממברנת החיידקים וכך מביאים להריגתם. מתוך מחקר של פרופ'' אריאל קושמרו קרדיט : שרון עמלני, אוניברסיטת בן גוריון

קוצים במלחמה כנגד חיידקים ופטריות

קוצים ארוכים וצפופים שנוצרו בחומר פוליסכריד סולפטי הנמצא באצות אדומות התגלו על ידי קבוצת מחקר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב כבעלי יכולת פעילות ביולוגית כנגד חיידקים ופטריות
סכמה של מעגל המדידה (a), מודל תיאורטי (b) ותדרי תהודה כפונקציה של מתח השער (c, d).

התקן ננומטרי שפותח בטכניון סולל דרך לטכנולוגיות זיכרון, חישה ומחשוב קוונטי

סכמה של מעגל המדידה (a), מודל תיאורטי (b) ותדרי תהודה כפונקציה של מתח השער (c, d).
תוצאות גידול הרקמה המודפסת בתווך CarGrow (למעלה) ובלעדיו. אפשר לראות שהתהליך החדשני שומר בקירוב על גודלה המקורי של הרקמה ומונע את התכווצותה הדרסטית. באדיבות דוברות הטכניון

טכנולוגיה חדשה לגידול רקמות מודפסות להשתלה

החידוש הטכנולוגי בולם את התכווצותן הטיפוסית של רקמות מודפסות בתקופה הקודמת להשתלה
"החלקה וטיפוס בין קיטובים חשמליים": מבנה הגביש המחזורי מכיל זוג אטומים במרווחים קבועים בכל שכבה אופקית. ניתן להחליק כל שכבה נוספת ימינה או שמאלה במישור האופקי כדי למקם אטום כחול בדיוק מעל אטום אדום או להפך ובכך להקפיץ אלקטרונים עם מטען חשמלי מעלה או מטה בין השכבות. שלא כמו בגבישים מקוטבים המוכרים עד כה, הפוטנציאל החשמלי במערכת החדשה משתנה בערך קבוע ומוגדר היטב בין כל שלב ושלב. ניתן לטפס בצורה נשלטת בין כל האפשרויות השונות, כלומר ניתן למתג בין יחידות המידע באותו גביש בניגוד לזוג מצבים בטכנולוגיות קודמות. באדיבות אוניברסיטת תל אביב

שלבים אטומיים בסולם החשמלי הדק בטבע

בדיקת שיניים. איור: depositphotos.com

נושפים – ומגלים מחלות

מולקולות נדיפות עשויות לאפיין מחלות כגון עששת ומחלת חניכיים
ייצוג של חומר פרו-אלקטרי דו-מימדי [באדיבות: UC Berkeley / Suraj Cheema]

חומר פרו-אלקטרי חדשני עבור התקנים יעילים אנרגטית

גילוי של התנהגות של חומר מעניין בקנה מידה קטן יוכל להפחית את צריכת האנרגיה בתחום המחשוב
פרופ' דרור פיקסלר. צילום: דוברות אוניברסיטת בר אילן

פיתוחים שמשנים את צורת ההסתכלות על מערכות קיימות

פרופ' דרור פיקסלר מהפקולטה להנדסה והמכון לננוטכנולוגיה מפתח כלים אופטיים שמרחיבים את יכולות האיבחון והריפוי
צחצוח שיניים. יוחלף בננו רובוטים? איור: depositphotos.com

רובוטים זעירים שמנקים שיניים

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב-העת המדעי ACS Nano, תיארו החוקרים כיצד השתמשו ברובוט זעיר כדי לנקות את כל חלל הפה. החוקרים יצרו נחיל של "ננו-חלקיקי תחמוצת הברזל", בהם שלטו באמצעות שדה
מיקרו רובוטים נלחמים בחיידקים בתוך הגוף. תמונה מתוך הדמית מציאות מדומה. איור: depositphotos.com

מיקרו-רובוטים שוחים בריאות וקוטלים חיידקים

מהנדסי ננוטכנולוגיה באוניברסיטת קליפורניה סאן-דייגו פיתחו רובוטים זעירים – מיקרו-רובוטים, בשמם המלא – שמסוגלים לשחות בתוך הריאות, להגיע לחיידקים הגורמים לדלקת ריאות, לקטול אותם ולסתור את הנזק שהם עושים לגוף
אילוסטרציה המראה זוגות אלקטרונים על-מוליכים בתוך מבנה גרפן רב-שכבתי בזווית הקסם. באדיבות: [Ella Maru Studio]

פיזיקאים גילו משפחה של מבני גרפן על-מוליכים

תגלית זו, של מבני גרפן על-מוליכים, תוכל לעודד את פיתוחם של התקנים על-מוליכים מעשיים
איור: depositphotos.com

הקשר בין קיפולי נייר לפיזיקה

החוקרים שפיצחו את הפיזיקה המרתקת של יריעות נייר מקומטות
ננו-גבישים מהמחקר כפי שצולמו בעדשת המיקרוסקופ האלקטרוני במעבדתו של פרופ' מרקוביץ'

הננו גבישים שעשויים לשפר את החיים

חוקרים התחקו לראשונה אחר תהליך ייחודי בגידול גבישים זעירים, שיכול לשפר את חיינו שעשוי היה להתרחש גם בראשית החיים
פרופ' יעקב סגיב. צילום: נילס לונד, באדיבות מכון ויצמן

פרופ' יעקב סגיב ממכון ויצמן – הישראלי הראשון הזוכה בפרס קוולי לננוטכנולוגיה מטעם מלך נורבגיה

סגיב ושלושה מעמיתיו מארה"ב זכו בפרס על תרומתם לפיתוח חומרים המרכיבים את עצמם * המחקר פותח את היסודות לבניית שבבים הרבה יותר קטנים ולפתח מוצרי איבחון רפואי מסוג חדש לחלוטין
מגנטיות. איור: depositphotos.com

גילוי מגנט זעיר בגודל עשרות ננו-מטרים יקדם פיתוח טכנולוגיה יעילה וחסכונית

חוקרי האוניברסיטה גילו תופעה מגנטית פורצת דרך שעתידה לשפר את הייצור הטכנולוגי. החוקרים: "הגילוי יכול לשנות את הדור הבא של מכשירים ננו-אלקטרוניים עם צריכת חשמל מופחתת ויכולות מהירות יותר"
יריעת הסיליקון כפי שהיא נראית לפני שעוטפים אותה סביב הלב או רקמת העצב. הצבעוניות שרואים נובעת מהפורוזיביות של פני השטח – ננו-חורים השוברים ובולעים את אורכי הגל השונים של האור באופן לא הומוגני, מה שגורם לצבעי הקשת השונים להופיע.צילום: מעבדתו של ד"ר חמי רוטנברג באדיבות דוברות הטכניון

חלון תרפויטי למערכת העצבים

חומר חדש שפיתחו חוקרים בטכניון ובאוניברסיטת שיקגו צפוי לייעל טיפולים רפואיים ולהאיץ את השימוש באנרגיות מתחדשות
הדפסה בתלת ממד. איור: depositphotos.com

חוקרים הצליחו להדפיס חומרים שמסוגלים לשנות את עצמם

באמצעות מדפסות תלת-ממד ודיו המבוסס על חומרים טבעיים, חוקרי האוניברסיטה מסוגלים להדפיס עץ ולתכנן את צורתו בזמן הייבוש. "הפיתוח יחולל מהפכה בתכנון ובנייה של מבנים המשנים את עצמם", משתף אחד
האף האלקטרוני ששימש את החוקרים. מריח פוטנציאל לחברות אמיצה

בני-אדם נוטים להתיידד עם מי שיש לו ריח גוף דומה לשלהם

כך עולה ממחקר חדש של מדעני מכון ויצמן. יתרה מכך, המדענים הצליחו לחזות במחקר מה תהיה מידת החיבור בין זרים מוחלטים רק על בסיס הריח שלהם כפי שנקלט ב"אף אלקטרוני"
ננו אופטיקה. צילום: depositphotos.com

פרופ' אוריאל לוי, האוני' העברית: "החומר שיחליף את הסיליקון ויאפשר למזער אף יותר את הטרנזיסטורים"

פרופ' לוי היה אחד הדוברים בכנס לציון "יום האור הבילנאומי" שהתקיים באוניברסיטת בן גוריון * הציג בהרצאתו עדשות דקות המבוססות על מטה חומרים והראה כיצד מטה פני שטח יכולים לשפר