ננו חומרים

והיה המישור לפנים: תהליך הפיכתה של יריעת אלסטומר נמטי למשטח תלת-ממדי עקום דמוי פנים. איור: מעבדתו של ד"ר הלל אהרוני, מכון ויצמן

מה משותף לגבישים נוזליים ולהיווצרות קמטים?

מבנים ננו-מטרים (צילום: shutterstock)

שילוב בין ננופוטוניקה ולמידה עמוקה יאיץ פיתוח מבנים ננומטרים

זיהום אוויר בבייג'ינג. צילום: 大杨.

רשתות־חלון חדשות יסננו מזהמי אוויר

אילוסטרציה: pixabay.

המלנין הסינתטי שיפעל כמסנן קרינה טבעי

ננו-כמוסה של חומצות גרעין ופפטידים המשחררת את התרופה שבתוכה בתגובה לאנזימים מוגדרים. (1) בשלב הראשון הפפטיד עובר הצלבה על פני השטח של ננו-החלקיק; (2) בשלב הבא, אנזים מוגדר מזהה את קבוצת ההצלבה הפפטידית, (3) ובשלב האחרון, פרוק האנזים מביא לשחרור התרופה או חומצות הגרעין שהיו אצורות בתוך הכמוסה. באדיבות: Joseph Luciani/UConn.

מערכת חדשנית להעברת תרופות בגוף

ננו-אלוטרופים של זהב במיקרוסקופ אלקטרונים חודר (למעלה) ובטומוגרפיה אלקטרונית (למטה). מקור: מגזין מכון ויצמן.

אדריכלות ננסית

הדג Ribbonfish. מקור: NOAA.

עור דג בוהק מהווה השראה למחזירי אור ננומטרים

מקור: pixabay.

ניקוי מיקרו-משטחים בהשראת מערך הטיפול של דבורת הדבש

אילוסטרציה: pixabay.

להדפיס מיקרוסקופ

מקור: pixabay.

ללא כביסה!

הדמיית מחשב של המודל האטומיסטי של החלקיק. אפשר לראות כי החומר שהוזז על ידי מחט היהלום נצבר בפאת החלקיק ויוצר מדרגות ייחודיות, המשמשות בהמשך "מסילות מנחות" המחזירות אל העקבה, בדיפוזיה, את החומר שהוזז הצידה. לאחר זמן חוזר החלקיק לצורתו המקורית. מקור: באדיבות הטכניון.

הזהב זוכר

ממברנה לטיהור מים. כדאיות כלכלית גבוהה. מקור: מגזין מכון ויצמן.

למחזר ממברנה

חוקרים פיתחו שיטה חדשה לטיפול בטרשת עורקים

יריעת גרפן. מקור: AlexanderAlUS / Wikimedia.

האם נמצאה שיטה זולה ויעילה לייצור גרפן?

דוגמא לביומימיטיקה: חוקרים חיקו את מערך הסדקים שחשפו בצדפת הפנינים כדי ליצור זכוכית החזקה פי 200 מזכוכית רגילה. צילום: Didier Descouens / Wikimedia.

חומרים חכמים בהשראת הטבע

תרשים מתוך המאמר, המציג את השיטה החדשנית שפותחה: "אנחנו אורזים כמויות מזעריות של התרופות האנטי-סרטניות בתוך ננו-חלקיקים ייעודיים שפיתחנו. ייחודן של האריזות הננומטריות האלה בכך שהן זורמות במחזור הדם אל הגידול ושם נבלעות על ידי התאים הסרטניים. לאריזות האלה אנו מצרפים מראש רצפים מלאכותיים של DNA, המשמשים כקוראי-הברקוד של פעילות התרופה בתאים הסרטניים. לאחר 48 שעות נלקחת דגימה (ביופסיה) מן הגידול, וניתוח הברקוד מספק מידע מדויק על התאים שהושמדו (או לא) על ידי כל תרופה.” מקור: Zvi Yaari et al., Theranostic barcoded nanoparticles for personalized cancer medicine, Nature Communications 7, 2016.

רפואה מותאמת אישית לטיפול בסרטן

צוות המעבדה, מימין: מהנדס המעבדה יבגני לינדר, מיה ברזילי (דוקטורנטית), אסף הרשקוביץ (מגיסטר), איתמר הולצמן (לקראת תואר שני), אלון אבידור (תואר ראשון), ד”ר ססיל שגיא (מדענית בכירה) וד”ר יכין עברי. מקור: דוברות הטכניון.

זיכרון קולקטיבי

יער צפוני. מתוך PIXABAY.COM

הדבק הטבעי שגורם לתאים צמחיים להיות קשיחים

פס נחושת שעבר "ננו פיסול". צילום: אוניברסיטת קייל

חיבור מתכת לכל סוגי המשטחים

הסריג הקל בעולם. צילום: יח"צ בואינג

המתכת הקלה בעולם בהשראת העצם האנושית

בדים בעלי ציפוי המתקנים את עצמם. משמאל לימין: בד בעל חור במרכזו, בד רטוב וטלאי בטיפת מים, בד לאחר שעבר תיקון עצמי. [באדיבות: Demirel Lab / Penn State]

בדים המתקנים את עצמם ומנטרלים רעלים

שיטה להכנת נשאים לתרופות והמבנה הננומטרי שלהם. לכידת ושחרור התרופה תלויים בטמפרטורה הסובבת את מערכת הנשיאה. [באדיבות: Igor Potemkin/Scientific Reports]

ננו-כמוסות להובלה מדויקת של תרופות

חומר אלקטרוני גמיש המתקן את עצמו. צילום מתוך YOUTUBE - באדיבות PENN STATE UNIVERSITY

חומר אלקטרוני גמיש המתקן את עצמו

פותח חומר חדש הנספג במהירות בתאים ואשר מורכב מיריעות גבישיות (ננו-משטחים) הלכודות בתוך ננו-חלקיקים של ליפופרוטאינים המאפשר פליטה יציבה וקבועה של אור בהיר. [באדיבות: Sung Jun Lim, University of Illinois]

ננו-משטחים של ליפו-פרוטאינים לשם דימות ביולוגי

העמסת ננו-צינוריות של הלויסיט בתרופה מתוך תמיסה רוויה שלה; (b,c ערבוב המינרל בתוך תמיסת התרופות, הוצאת אוויר מהצינוריות, החדרת התרופות לתוך הננו-צינוריות, שטיפת התמיסה החיצונית וקבלת ננו-צינוריות גדושות בתרופה. [באדיבות: Yuri Lvov, Wencai Wang, Liqun Zhang, Rawil Fakhrullin]

ננו-חומר טבעי שימושי במיוחד

פרטי היסוד זרחן מהטבלה המחזורית. איור: shutterstock

זרחן שחור כבסיס לרכיבי אלקטרוניקה

חבילות זעירות של מלאנין הכרוכות בין קראטין הנמצאות בנוצות של זרזיר אפריקאי זה מגיבות עם האור לקבלת הצבעים הססגוניים בגבו. [באדיבות Liliana D'Alba]

ננו-חומרים צבעוניים בהשראת נוצות הציפורים

תמונה המתארת הפרדה של שמן ממים: כאשר הרשת מונחת באופן אופקי המים עוברים דרכה וזורמים מטה, בעוד שהשמן נותר על גבי הרשת; את השמן ניתן לאסוף לאחר מכן לכלי קיבול נפרד.

ציפוי ננומטרי לניקוי דליפות נפט

חד-התמרה בררנית של ציקלו-פאראפנילן בכלי אחד [באדיבות: ITbM, Nagoya University]

"צמיד" טבעתי לסינתזת ננו-מבנים מורכבים

הלוחית העליונה הינה לוחית פלסטיק שהוכנה בעזרת הדפסה תלת-ממדית הנושאת בתוכה את האותיות "UW" המודפסות בחומר מעט שונה. הלוחית התחתונה מציגה את הלוחית לאחר מתיחתה. [באדיבות A.J. Boydston / UW]

הדפסה תלת-ממדית של התקנים מכאניים

תמונה זו היא השוואה של מבנה האלקטרונים בחומר גרפן לעומת המבנה במימן דחוס שסונתז ע"י חוקרים מאוניברסיטת קרנגי [באדיבות Ivan Naumov ו- Russell Hemley].

האם ניתן להפוך מימן לבעל תכונות של גרפן?

טלפון עתידני שקוף. איור: shutterstock

סוג חדש של מוליך-למחצה

איור של המולקולה הנבחנת וננו-אנטנת הזהב המחוברת אליה. התגובה של ננו-החלקיקים לאור יוצרת שדה חשמלי בין החלקיקים המגביר את הקרינה ומאפשר לצפות במולקולה היחידה. התמונה מימין מציגה את תמונת המיקרוסקופ (TEM) של המבנה המולוקלארי. [באדיבות האקדמיה של פינלנד]

לראות את "נשימותיה" של מולקולה כימית

זכרון עשוי מחומר משנה פאזה. איור: Duygu Kuzum, אוניברסיטת סטנפורד.

מחשבים מהירים במיוחד

חוקרים הדגימו כי הם מסוגלים לייצר ננו-סיבי פחמן אנכיים (VACNFs) בעזרת אוויר מהסביבה במקום בעזרת גז אמוניה. [באדיבות Anatoli Melechko]

שיטה פשוטה לייצור ננו-סיבי פחמן אנכיים

"טיפונת קוונטית" (בעיני רוחו של אמן) שנחשפה בתוך מוליך-למחצה של גאליום-ארסניד בתגובה לקרינה על-מהירה של לייזר. [באדיבות Baxley/JILA]

קוואזי-חלקיקים חדשים של מוליכים-למחצה

איתור של גידול בעזרת סריקת MRI. צילום: shutterstock

שיטה חדשה נטולת קרינה לאיתור סרטן