ננו טכנולוגיה

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
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
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

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
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
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
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
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
'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).
"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

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
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
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
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"
איור המתאר את אופן גיבוש הננו-חלקיק בתווך החלבוני והפעלתו על ידי אור מושרה לטובת שפעול האנזימים NADPH reductase (FNR) וimine reductase שמוביל ליצירה של אימינים ציקליים כיראליים. איור: נטע כשר, דוברות הטכניון

פלטפורמה חדשה להנדסת "חיידק ביוני"

החוקרים משתמשים בתכונות הייחודיות של חלקיקים ננומטריים מחד, ובסלקטיביות האדירה של מערכות ביולוגיות מאידך, ליצירה של מערכות ביוניות המבצעות תהליכים חיוניים
חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס גילו תכונות מגנטיות נסתרות בחומר אלקטרוני רב-שכבתי על ידי ניתוח נויטרונים מקוטבים בעזרת רשתות עצביות

שימוש בבינה מלאכותית לשם חשיפת מגנטיות

עמודות ננו גרפן. באדיבות אוניברסיטת וירצבורג בגרמניה

עמודות של ננו-גרפן

חוקרים הצליחו לפתח לאחרונה עמודות של ננו-גרפן, מספר שכבות של ננו-גרפן המוערמות אחת מעל השנייה, מערכות מולקולאריות שתוכלנה לשמש בעתיד בתור יסודות תפקודיים, למשל ביישומים של תאים סולאריים
הזכוכית החדשה מאפשרת חסימה של 70 אחוז מקרינת האינפרא-אדום של השמש, תוך שמירה על 90 אחוז שקיפות עבור הקרינה שנמצאת בטווח שאותו בני האדם מסוגלים לראות. צילום: Prof. Alfred Tok

מותק, חם לי, תחשמל את החלון

פיתוח ישראלי-סינגפורי חדש מאפשר למנוע מקרינת השמש להיכנס הביתה דרך החלון – בלי לפגוע בנוף
בתרשים: מערך המיקרו-מחטים מוצמד לגוף, קורא ומודד את הפרמטרים הבריאותיים מתוך הנוזל החוץ תאי שמתחת לפני העור. תוצאות המדידה נשלחות מיידית לסמארטפון של החולה וההרופא באמצעות טכנולוגיות ענן ו- IoT. בתמונה: המיקרו-מחטים החכמות מוצמדות לעור; מערך המיקרו-מחטים במצב מתיחה

פלטפורמה גמישה של מיקרו-מחטים חכמות לאבחון מחלות מהיר, רציף וללא כאב

המערכת שפיתחו חוקרי הטכניון מבוססת על מיקרו-מחטים חכמות, המקובעות בתוך מדבקה (פלסטר) הנצמדת לעור. המערכת מנטרת ברציפות את מצבו הרפואי של המטופל ושולחת את הנתונים אליו ולרופאו
סכימת הרעיון של אחיזה וסיבוב עצם ביולוגי זעיר בעזרת מלקטת אופטית

אחיזה מבוקרת של מיקרו-עצמים ביולוגיים בעזרת לייזר

מדענים הצליחו לפתח מלקטת אופטית נשלטת-משוב המורכבת מאור לייזר ממוקד ביותר. מלקטת זו יכולה לאחוז בצברי תאים באופן מבוקר ולסובב אותם לכל כיוון. הגישה הזו תאפשר לבחון באופן מדויק יותר
פרופ' חוסם חאיק. צילום: דוברות הטכניון

ניתוח ללא תפרים או דבק ביולוגי

חוקרים בטכניון פיתחו פלסטר חכם הסוגר בעצמו את החתך הניתוחי וכן מאיץ ומנטר את תהליך הריפוי
לייזר מחמם משטחי סיליקון זעירים במיוחד [באדיבות: Steven Burrows/JILA]

פתרון שיוכל למנוע התחממות יתר ברכיבי אלקטרוניקה

צוות פיזיקאים מאוניברסיטת קולורדו פתר את התעלומה שמאחורי תופעה ידועה בתחום הננו: מדוע מקורות חימום זעירים במיוחד מתקררים מהר יותר אם אורזים אותם באופן מהודק יותר
אילוסטרציה של המגנט החדשני: אדום – קובלט; כחול – חמצן; צהוב – אבץ [באדיבות מעבדת ברקלי]

המגנט הזעיר ביותר בעולם – בעובי חד-אטומי

מגנט בעובי חד-אטומי במבנה דו-מימדי שפותח על ידי מדענים מאוניברסיטת ברקלי יוכל לקדם את הפיתוח של יישומים חדשים בתחומי המחשוב והאלקטרוניקה
מערכת מניעת וירוסים. איור: תורטק ננו סיבים

חיסון לקורונה דרך העור

פרופ' חוסם חאיק. צילום: דוברות הטכניון

העור האלקטרוני החכם

מערכת חישה גמישה שפותחה בטכניון תסייע בהאצת שיקום מוטורי, בזיהוי מחלות בשלב מוקדם ובשיפור ביצועי רובוטים
פרופ' אוריאל לוי, צילום: יורם אשהיים, האוניברסיטה העברית.

חוקר הצליח למזער שבבים היברידיים מבלי לפגוע ביעילותם ודיוקם

העבודה המחקרית פורסמה בכתב העת המדעי היוקרתי Nature Photonics, אותה הובילו קבוצת חוקרים מהמחלקה לפיסיקה ישומית ומהמרכז לננומדע וננוטכנולוגיה באוניברסיטה העברית. "פריצת דרך, זה חלום!", בישרו החוקרים בהתרגשות בעקבות הממצאים
מותחת גבולות - מוזיאון ננו באוניברסיטת בר אילן. צילום מיכאל עמר.

מוזיאון הננו מושק השבוע באוניברסיטת בר אילן

מוזיאון חדש ויחיד מסוגו בישראל יושק באוניברסיטת בר-אילן: מוזיאון ננו * ייפתח עם התערוכה: "שפות חדשות"
ננוטכנולוגיה. המחשה: depositphotos.com

חוקרים מאונ' תל-אביב יצרו זיכרון חשמלי בעובי שני אטומים בלבד

המחקר עוסק בחומר דו-מימדי, שכבה בעובי אטום בודד של אטומי בור וחנקן המסודרים במבנה משושה מחזורי. במהלך הניסוי החוקרים הצליחו לשבור את הסימטריה של גביש זה ע"י הרכבה מלאכותית של
ניטור שחפת באמצעות מדבקה הנצמדת לעור ומודדת את החלקיקים הנדיפים הנפלטים ממנו. קרדיט: דוברות הטכניון

האף המלאכותי הננוטכנולוגי של פרופ' חוסאם חאיק מיושם במדבקה לאבחון שחפת

"הטכנולוגיה שפיתחנו מבוססת על ניטור של חלקיקים נדיפים הנפלטים מגוף האדם," מסביר פרופ' חוסאם חאיק. "כיום ברור לנו שחלקיקים כאלה מעידים על מצבים פיזיולוגיים שונים, והשאלה היא באילו חלקיקים להתמקד
צילום בהילוך איטי של התעטשות. CC 2.0

הפיזיקה מאחורי התפשטות השיעול והעיטוש – הגיע הזמן לזנוח מודלים מיושנים

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי לפיזיקאים, חוקרים מאירופה חושפים כיצד ענן השיעול מתפשט בחלל סגור בתנאים ריאליים והממצאים מפתיעים
איור: העברת הדגימה בחריר הנומטרי המיוצר בשכבת סיליקון ניטריד דקיקה – ואנליזה של הדגימה. הגרף התחתון מציג את מדידת הזרם החשמלי בחריר – כך נספרות מולקולות הנגיף

מענק אירופי לפרופ' עמית מלר מהטכניון בתחום הננוטכנולוגיה

קבוצת המחקר של עמית מלר מהטכניון זכתה במענק מיוחד מהאיחוד האירופי שנועד להאיץ טכנולוגיה חדשנית לקידוח חרירים ננו-מטריים בחומר באמצעות קרן לייזר. ההתקן הסופי ישמש לאנליזה של מולקולה בודדת לטובת
זיהוי של תאים מרופגים באמצעות חלקיקי זהב. קרדיט: פרופ' דרור פיקסלר ממכון הננו טכנולוגיה של אוניברסיטת בר-אילן

טכנולוגיה שתוביל לניבוי מוקדם של סרטן באמצעות בדיקת דם או נוזלי גוף

חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן עושים שימוש בננוטכנולוגיה של מקלוני זהב לפיזור ספקטרופוטומטרי כדי לזהות תאי הרג ותאי הצלה המשמשים במערכת החיסון
תמונת מיקרוסקופ מנהור סורק של ננו-רצועת גרפן מתכתית בפס-צר. הכתמים הלבנים מתייחסים לאורביטלות המאוכלסות באלקטרון יחיד שאורגנו באופן מוקפד לשם ייצור מצבים מוליכים ארוכי טווח. הרוחב של רצועה זו הוא 1.6 ננומטרים בלבד. [באדיבות: Daniel Rizzo מאוניברסיטת ברקלי]

מעגלים חשמליים מפחמן מתכתי לשם פיתוח טרנזיסטורים מהירים ויעילים יותר

טרנזיסטורים המבוססים על פחמן ולא על סיליקון יוכלו להאיץ את מהירות המחשוב ולצמצם את צריכת האנרגיה של מכשירים כגון מחשבים, טלפונים ניידים ודומיהם
שבב ביולוגי. מתוך Pixabay

רשות החדשנות: מאגדים ומסלולים: ביו-שבבים, עיבוד שפה טבעית ו-Bio-Convergence

רשות החדשנות האיצה לאחרונה את הוצאת הקולות הקוראים המיועדים לאקדמיה ולתעשיית ההייטק. הנה מה שפרסמו בחודש האחרון: