מיקרו-כדוריות זכוכית לאגירת מימן, להעברת תרופות, לסינון גזים וגילוי פעילות גרעינית

ניתן לשנות באופן מבוקר את הנקבוביות בכדוריות הזכוכית הללו בדרכים שונות ולהשתמש בכדוריות כמסננים בררניים של תערובת גזים או נוזל ובכך הם יכולים לשמש לצרכים שונים וחשובים

מה נראה כביצית מופרית, זורם כמים, גדוש בזרזים כימיים ובעל ננו-מבנה מרתק ואשר מסוגל להפוך את תשתיות מכירת-הדלקים הקיימות היום למתאימות לרכבי עתיד המונעים במימן? וראוי לציון גם בתרומתו לתחומים של תפוצת נשק גרעיני והתחממות עולמית.

התשובה מצויה בגיליון יוני של כתב-העת The Bulletin, הירחון של The American Ceramic Society, ואשר מכילה את החדשות הראשונות בדבר סוגים חדשים לחלוטין של חומרים ושיטות שפותחו ע”י מדענים ב- Savannah River National Laboratory. חומר ייחודי זה, מיקרו-כדוריות זכוכית חלולות-דופן (Wall-Hollow Glass Microspheres, PWHGM), מורכב מ”מיקרו-בלונים” זכוכיתיים נקבוביים הקטנים מקוטרה של שיערת אדם.

מאפיין המפתח של מיקרו-כדוריות אלו בגודל של 2-100 מיקרונים הינו נקבוביות משולבת בדופנות החיצוניות הדקיקות שלהן המסוגלות להתקבל בתחום גדלים נרחב של 100 עד 3000 אנגסטרומים. החוקרים הצליחו להשתמש ב”תעלות” ריקות אלו למילוי המיקרובלונים בסופחי גזים וחומרים נוספים. מימן, או גזים פעילים אחרים, יוכלו להיכנס למיקרו-הכדוריות דרך הנקבוביות וליצור מערכת אחסון מוצקה, בטוחה ואטומה יחסית. תצלומים של הרכבי זכוכית ספוחה אלו מגלים גם כי נקבוביות הדופנות יוצרת ננו-מבנים חדשים לחלוטין.

החוקרים הראו כי ניתן לשנות באופן מבוקר את הנקבוביות בדרכים שונות ולהשתמש בכדוריות כמסננים בררניים של תערובת גזים. כמו-כן ניתן לשנות באופן מבוקר גם את תכונותיהן המכאניות עד כדי הפיכתן לחומר נוזלי. תכונה זו וחוזקם היחסי מרמז כי הם יוכלו להיות ממחוזרים לשימוש רב-פעמי. החוקרים מעורבים בכשישה מיזמים הקשורים לחומר חדש זה, ובכללם: אחסון מימן ברכבים (חברת המכוניות טויוטה), הפרדה וטיהור של גזים, הפחתה בתוצאות של ההתחממות העולמית, שיפור ביעילות של סוללות עופרת-חומצה וגילוי חומרים רדיואקטיביים לשם מניעת הפצה של נשק גרעיני. בתחום הרפואי מתמקדים החוקרים ביישומים של מערכות חדשות לנשיאת תרופות ושחרורן המבוקר ובפיתוח חומרי-ניגוד לשימוש בשיטות הדמיה כ-MRI.

להודעה של החוקרים