פטנט של הטכניון לשימוש בחומרים אורגניים באלקטרוניקה ייושם על ידי חברה שהוקמה בידי מפתחיו
בעוד שנתיים-שלוש בטח תוכלו לקרוא על החברה הזו במדור סטארט-אפ. בינתיים הם עדיין בשלב של חיפוש משקיעים. בכל אופן חוקרי הטכניון פרופסור יואב אישן מהפקולטה לכימיה, פרופסור ניר טסלר מהפקולטה להנדסת חשמל ופרופסור גדי שוסטר מהפקולטה לביולוגיה, הצליחו ליצור במעבדה מוליכים למחצה אורגניים חדשים על בסיס השלד הפפטידי (חלבונים מלאכותיים). החוקרים מאמינים כי זו פריצת דרך שתאפשר בעתיד ליצור חומרים אורגניים באיכות אלקטרונית. הטכניון הוציא על כך פטנט ונתן רישיון לחברה ישראלית לפתח את המוצר.
החוקרים רתמו את הגישה של הטבע לייצור חלבונים, שהם פפטידים, מחומצות אמינו שהן אבני הבניין שלהם, והשתמשו בה לייצור מוליכים למחצה אורגניים חדשים במעבדתם. "שיתוף הפעולה בינינו הוביל למבט חדש על שטח הכימיה – דרך עיניו של מהנדס חשמל", אומר פרופסור טסלר. "אנו מאמינים כי בעתיד הקרוב ניתן יהיה לתכנן ולבנות חומרים אורגניים בעלי פעילות אלקטרונית על ידי קביעת רצף אבני הבניין השונות בפפטיד".
חוקרי הטכניון מאמינים שבגישה זו יוכלו לייצר חומרים מדוייקים מאוד, ברמות ניקיון המתאימות לעולם האלקטרוניקה. לדעתם הסיליקון לא ייעלם, אבל המסכים הקיימים היום, כולל הצגים השטוחים, כן ייעלמו. במקומם יבואו מסכים דקיקים וגמישים, הניתנים לקיפול, עם איכויות צבע וקצב תצוגה שאינם קיימים היום. מחקר זה הוא חלק מפעילות מכון ראסל ברי למחקר בננו-טכנולוגיה בטכניון, והפרופסורים טסלר ואישן הם חברים פעילים במרכז הננו-אלקטרוניקה על שם שרה ומשה זיסאפל.
יואב אישן, אחד החוקרים, אומר בשיחה לאתר הידען, כי יש שוק בלתי נדלה לחומרים אורגניים באיכות אלקטרונית. בתשובה לשאלה, מה מנע מחברות או גופים אחרים בעולם האלקטרוניקה המגלגלים מיליארדים להכנס לתחום, ענה אישן: "חומרים אלקטרוניים חייבים להיות ברמת ניקיון גבוהה יותר ממה שאנחנו מכירים בעולם הכימיה. רמת ניקיון של 99 אחוז בכימיה אורגנית נחשבת רמת ניקיון מאוד גבוהה, אחוז אחד של אי נקיונות בחומר שאמור לעבוד בהתקן אלקטרוני זה משהו בלתי נסבל. תחום החומרים האורגניים לאלקטרוניקה הוא שטח שנמצא ברובו במחקר מדעי מתקדם אך רק בשנים האחרונות מתחילים לצוץ יישומים בעולם המסחרי. הסיבה העיקרית היא שהחומרים הללו נדרשים לבצע בדרך כלל תהליכים שהם הרסניים לחומרים אורגניים, כמו למשל לקבל ולתת אלקטרוניים – דבר שגורם להתפרקות מהירה יותר או פחות של החומר האורגני."
מה היתרון בשימוש בחומרים אורגניים באלקטרוניקה?
"רוב החומרים שבהם משתמשת האלקטרוניקה הם חומרים אי אורגניים. השימוש היחיד בחומר אורגני הוא במסכי LCD אבל כשמסתכלים מה ניתן לעשות עם כימיה אורגנית, רואים שיש צורך להרחיב את השימוש בהם. ישנן כמה הבטחות שניתן יהיה לקיים רק בזכות הכימיה האורגנית. למשל דרישה למסכים גמישים, למסכים חוסכי אנרגיה, קלים עם בהירות גבוהה יותר וזמן סוללה טוב יותר, כל הדברים הללו נמצאים כיום בשטח המשחק של הכימיה האורגנית וקבוצות רבות מחפשות חומרים אלטרנטיביים לבנות מסכים יותר גדולים. זה לא מוגבל רק למסכים. מחשב עולה משהו כמו אלף, אלפיים דולר יש הצדקה לעשות מיקרו אלקטרוניקה מסובכת, אבל יש הרבה אלקטרוניקה מאוד פשוטה ומאוד זולה אך לא ניתן להגיע לכך. להיות מסוגל אלקטרוניקה – זה משהו שהמיקרו –אלקטרוניקה האי אורגנית לא מסוגלת לספק."
מה למשל?
"יש כיום עבודה נכבדת בעולם במטרה להגיע לחומרים שאפשר להדפיס מעגלים חשמליים, כמו שמדפיסים מדבקות, יש חברות שמנסות להדפיס חוטי חשמל, טרנזיסטורים וכן הלאה, אבל זה עדיין בחיתולים. מדובר ביישומים פשוטים, לא לכל דבר צריך פנטיום – יש דברים שצריך כמה עשרות טרנזיסטורים ואין לזה הצדקה כלכלית לעשות במיקרו-אלקטרוניקה רגילה."
במה בדיוק עוסק הפטנט?
"אם מסתכלים איך בונים חומרים אורגניים – לוקחים אבני בניין ומחברים אחת לשניה בכל מיני קומבינציות עד שמקבלים את החומרים שמעניינים אותנו. יש לזה חסרונות מובנים כי צריך לבצע את החיבור מספיק נקי ואיך מייצרים חומר שאין בו פגמים אלקטרוניים המקצרים את חייו. הסתכלנו כיצד הטבע בונה חומרים, הטבע נתון בקשיים רציניים, הוא צריך מים, עובד בטמפרטורה קבועה, אבל בכל זאת יש כל כך הרבה ריאקציות כימיות המתבצעות בכל אחד מהתאים בגוף האדם. אנחנו חיפשנו עקרון של הטבע כדי לבנות בעזרתו חומרים אלקטרוניים. רתמנו את הרעיון של ייצור חלבונים לייצור חומרים אלקטרוניים. יש 20 סוגים של אבני בניין (חומצות אמינו) נפוצות, להם יש כמו בלגו: בצד אחד פינים ומצד שני שקע לפינים כך שלא משנה איזו חומצת אמינו אתה מחבר, תמיד משתמשים באותה כימיה. כתוצאה מזה, מתוך 20 חומצות אמינו יש הרבה מאוד סוגים של חלבונים בגוף שכל אחד מהם שונה אבל רצף חומצות האמינו בחלבון והצורה שנוצרת כתוצאה מהרצף הזה הם אלו הקובעים את התפקיד של החלבון. רצינו לקחת את החלבונים הללו ולצרף אותם לחומרים אלקטרוניים וייצרנו חומצות אמינו לא טבעיות, שיש להן תכונות של אבני בניין של חומרים אלקטרוניים וכאשר חיברנו חומצות אמינו אחת לשניה ראינו שהרצף קובע את התכונות כמו שקורה בחלבונים טבעיים."
מיהי החברה שקיבלה את הרשיון לייצר מוצרים המבוססים על הפטנט?
"לחברה שקיבלה את הרשיון קוראים פפטרוניקס, חברה ישראלית הכוללת את הממציאים ושני משקיעים ונמצאת בשלב גיוס הכסף. אנחנו מחפשים כיום בעיקר קרנות הון סיכון אבל פתוחים גם לאפשרויות אחרות כמו גוף מסחרי גדול שיש לו אינטרס בזה."
יש סיכוי גם לפתח וגם למכור מהארץ?
"מי שמייצר מסכים באמת אלו 4-5 חברות בעולם, אנחנו לא יכולים להתחרות בהן, מדובר בתשתיות של מאות מיליונים ומעלה. מה שכן, אנחנו מתכננים להיות חברה שמוכרת ידע וחומרים ואת זה אפשר לעשות מהארץ. זה אחד היתרונות שעובדים בשיטת לגו שהכנת החומרים היא ממוחשבת לגמרי, רובוטיקה מלאה. הטכנולוגיה פותחה כבר לפני 40 שנה. אנחנו יושבים על פלטפורמה מאוד חזקה מבחינת הידע שיש לעולם הטכנולוגי-מדעי. אנחנו פשוט מייבאים את זה לשטח של האלקטרוניקה."
ידען ננו טכנולוגיה
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~96043223~~~209&SiteName=hayadan
