מהנדסים הפיקו לראשונה ננו-בועיות בנות-קיימא

מהנדסים מביה”ס להנדסה ומדעים יישומיים באוניברסיטת הרווארד ייצרו, לראשונה, ננו-בועיות בנות-קיימא – בועיות שהיו יציבות יותר משנה שלמה * בין היישומים האפשריים היישומים – להחדרת ננו חלקיקים לתעשיית הקוסמטיקה

בסיועם של מערבלים ביתיים, מהנדסים מביה”ס להנדסה ומדעים יישומיים באוניברסיטת הרווארד ייצרו, לראשונה, ננו-בועיות בנות-קיימא – בועיות שהיו יציבות יותר משנה שלמה – מתוך אוסף מקצפי של תערובת סירופ גלוקוזה, סטראאט סוכרוזה ומים. מחקרם פורסם בגיליון ה- 30 במאי של כתב-העת המכובד Science.

המחקר, בראשותו של הווארד סטון (Stone), נבט מתוך הרצאת כנס על קצפים שניתנה ע”י ד”ר רודני בי (Bee), כימאי פיסיקלי בגמלאות מחברת ,Unilever בשנת 2005. בי, אשר בחן מתכונים לגלידות בחברה המסחרית, היה מעוניין למצוא דרכים להאריך את חיי-המדף של קצפים ותערובות מכילות-גזים אחרות כגון גלידות. הוא הצליח ליצור סוג בועיות ייחודי במהלך מחקרו, וכלל את תמונתן בהרצאתו.

סטון, פרופסור להנדסה ומתמטיקה שימושית נכח בקהל כאשר בי הציג את התמונה של בועית מיקרומטרית בעלת גיאומטריה מצולעת סדורה ביותר. על פני שטח הבועית נראו אזורי פאות סדורים של מחומשים, משושים ומשובעים אשר יצרו יחדיו מבנה דמוי-כדורגל. אף אחת מהפאות לא חרגה בגודלה מחמישים ננומטרים. “בועיות במידות קטנות כאלו מעולם לא האריכו חיים בשל מתח הפנים של פני השטח שלהן – הן קרסו ונעלמו כמעט מיידית.

התמונה שהופיעה על המסך בכנס זה הייתה יוצאת דופן,” אומר סטון. “זה היה בלתי-אפשרי; כולנו סברנו שזה לא היה אפשרי כלל ועיקר.” לבועיות קטנות יש מתח פנים רב יותר ולחץ גזים פנימי גבוה יותר מבועיות גדולות יותר. כתוצאה מכך, לרוב מתקבלות בועיות גדולות יותר על חשבון הקטנות, בעלות אורך-חיים קצר במיוחד. “שאלתי אותו כיצד הוא הצליח ליצור את הקצף שלו, והוא ענה שהוא השתמש במערבל ביתי רגיל. למחרת הלכתי וקניתי מערבל כזה למעבדתינו,” מסביר סטון.

במחקר, שנערך בשיתוף פעולה עם מדעני החברה המסחרית, נתגלה כי כאשר הבועיות צופו ע”י תערובת מסוימת מאוד של חומרים פעילי-שטח, אלו התגבשו מעל הבועית ויצרו מעטפת קליפתית כמעט בלתי-חדירה. הקליפות המתקבלות הינן בעלות גמישות מספיקה המאפשרת להן להתעקל ולהסתדר במבנים יציבים. מדידת זמן היציבות של מיקרו-בועיות אלו חרג מעל שנה והשלמות המבנית שלהן עמדה במשך כל התקופה הזו. החוקרים מציינים כי יישומים עתידיים של מיקרו-בועיות שכאלה יוכלו לשפר באופן משמעותי את חיי-המדף של מוצרים מוקצפים שכיחים אשר עוברים פירוק מהיר, כגון אלו המשמשים בקוסמטיקה וחומרי-ניגודיות להדמיות רפואיות.

להודעה של החוקרים