تغطية شاملة

البروفيسور يعقوب سيغيف من معهد وايزمان - أول إسرائيلي يفوز بجائزة كوفلي لتقنية النانو نيابة عن ملك النرويج

فاز سيغيف وثلاثة من زملائه من الولايات المتحدة الأمريكية بالجائزة لمساهمتهم في تطوير مواد التجميع الذاتي * ويفتح البحث الأسس لبناء شرائح أصغر بكثير وتطوير نوع جديد تمامًا من منتجات التشخيص الطبي

البروفيسور يعقوب سيغيف. تصوير: نيلز لوند، بإذن من معهد وايزمان
البروفيسور يعقوب سيغيف. تصوير: نيلز لوند، بإذن من معهد وايزمان

أعلنت الأكاديمية النرويجية للعلوم منذ أسابيع قليلة عن منح جوائز كافلي لعام 2022 في مجالات علم النانو والفيزياء الفلكية وعلم الأعصاب (الحائزون على جائزة كافلي لعام 2022) حول الإنجازات العلمية التي غيرت فهمنا لأصغر الأشياء وأكبرها وأكثرها تعقيدًا في عالمنا. ومن بين الفائزين في مجال تكنولوجيا النانو البروفيسور يعقوب سيغيف من معهد وايزمان، وهو أول إسرائيلي يفوز بهذه الجائزة. وتبلغ قيمة الجائزة مليون دولار لكل مجال.

ويتم تسليم جوائز كافالي في بداية سبتمبر/أيلول في أوسلو، عاصمة النرويج، في حفل احتفالي يرأسه الملك أو أحد أفراد العائلة المالكة.  

إنها جائزة مرموقة للغاية تُمنح حصريًا في هذه المجالات الثلاثة: علم النانو، والفيزياء الفلكية، وعلم الأعصاب. وعلى غرار جائزة نوبل، تتم عملية الاختيار من قبل اتحاد دولي من العلماء في هذه المجالات. وعلى النقيض من جائزة نوبل، حيث تتم أغلبية الاختيار من قبل أعضاء الأكاديمية السويدية للعلوم في جائزة كفالي، تقوم اللجان بتعيين علماء موصى بهم من قبل ست أكاديميات للعلوم: الأكاديمية النرويجية، والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم، والأكاديمية النرويجية للعلوم. الأكاديمية الصينية للعلوم، والأكاديمية الفرنسية للعلوم، والجمعية الملكية البريطانية، وجمعية ماكس بلانك الألمانية. تُمنح جوائز كافالي مرة كل عامين منذ عام 2008.

البروفيسور سيجيف - أحد رواد مجال النانو في العالم

بروفيسور يعقوب سيجيف وتقاسم البروفيسور من معهد وايزمان للعلوم الجائزة مع ثلاثة فائزين آخرين بجائزة علوم النانو لعام 2022، إلى جانب العلماء الأمريكيين ديفيد ألارا ورالف نوزو وجورج وايتسايدز. تُمنح الجائزة تقديراً "للعمل الرائد الذي قام به الأربعة، الذين ابتكروا طلاءات بسمك جزيء واحد على الأسطح الصلبة، مما يسمح بتحكم غير مسبوق في خصائص الأسطح المختلفة. لقد غيرت هذه الأعمال العلوم السطحية وأدت إلى تطبيقات تؤثر على حياتنا اليومية، في مجالات تتراوح من التشخيص الطبي إلى أجهزة أشباه الموصلات المصنعة.

أبحاث البروفيسور سيجيف الرائدة بين عامي 1978-1980 حول التكوين التلقائي لطبقات منظمة من الجزيئات ومخاليط الجزيئات المختلفة على الأسطح مثل الزجاج والمعادن والمواد البلاستيكية، وضع الأساس لمجال علم النانو المعروف باسم "- أحاديات التجميع الذاتي" منذ نشر مقال ريفكا ماعوز ويعقوب سيغيف ( "حول تكوين وبنية الطبقات الأحادية ذاتية التجميع I".  (أغسطس شنومكس).  

مثال لنمط طباعة على طبقة واحدة على شريحة سيليكون تم إنتاجها بواسطة طريقة الطباعة الحجرية لشعاع الإلكترون البيني. يُظهر الشكل صورة مجهر القوة الذرية (AFM) لشعار معهد وايزمان بحجم بضعة أجزاء من الألف من المليمتر، ومخططًا تخطيطيًا للتركيب الجزيئي للطبقة الأحادية وعملية الكتابة الحجرية لهذا النوع من الأنماط. تم الإبلاغ عن هذه النتائج في ACS Nano 12, 2019 9680-9692
مثال لنمط طباعة على طبقة واحدة على شريحة سيليكون تم إنتاجها بواسطة طريقة الطباعة الحجرية لشعاع الإلكترون البيني. يُظهر الشكل صورة مجهر القوة الذرية (AFM) لشعار معهد وايزمان بحجم بضعة أجزاء من الألف من المليمتر، ومخططًا تخطيطيًا للتركيب الجزيئي للطبقة الأحادية وعملية الكتابة الحجرية لهذا النوع من الأنماط. تم الإبلاغ عن هذه النتائج في ACS Nano 12, 2019 9680-9692

الطبقة الأحادية المجمعة ذاتيًا عبارة عن طبقة سطحية يبلغ سمكها حوالي 1-3 نانومتر (النانومتر هو جزء من المليون من المليمتر) مصنوعة من تراكم الجزيئات التي تنظم نفسها في بنية منظمة على السطح الصلب الذي نريد مراقبته، في عملية خاضعة للرقابة عن طريق اختيار الظروف التجريبية التي يتم تنفيذها فيها. اعتمادًا على تركيبها وبنيتها الجزيئية، تكون الطبقة الأحادية من هذا النوع، بسمك جزيء واحد فقط، كافية لتغيير العديد من خصائص السطح المطلي تمامًا؛ على سبيل المثال، يمكن أن يصبح السطح المبلل بالماء بدون الطلاء، بعد الطلاء، طاردًا للماء (مثل مقلاة التيفلون)، ويمكن أن يصبح السطح الموصل للكهرباء عازلًا، والعكس صحيح.

من طبقة واحدة إلى طلاء متعدد الطبقات

في عام 1983تم توسيع مفهوم التنظيم الذاتي للجزيئات في الواجهة الصلبة والسائلة إعلان مجموعة البروفيسور سيغيف في معهد وايزمان لمبدأ بناء الهياكل الجزيئية ذاتية التجميع متعددة الطبقات. تم بناء هذه "المرتفعات" الجزيئية من خلال عملية متعددة الخطوات للتجميع الذاتي المتحكم فيه لطبقة أحادية واحدة فوق الطبقة السابقة. ينطبق هذا النوع من البناء متعدد الطبقات على أنواع مختلفة من الجزيئات وعلى أسطح مختلفة، مما يمهد الطريق لمجموعة واسعة من التطبيقات الممكنة.

منهجية إنشاء أنماط الطباعة بالأبعاد من النانومتر إلى السنتيمتر على رأس أحادي الطبقة مع الحفاظ على بنيته والتي تم تطويرها من قبل مجموعة البروفيسور سيغيف -

 الطباعة الحجرية ذات الشعاع الإلكتروني (2018)  الطباعة الحجرية البناءة (1999); - يكمل "صندوق الأدوات" اللازم لتعزيز مفهوم الهندسة المعمارية باستخدام الجزيئات كوحدات بناء في عمليات التجميع الذاتي المخطط للطبقات الأحادية.

البحث الذي يواصل سيغيف إجراؤه في معهد وايزمان هذه الأيام يركز على فك التشفير سلسلة غير مسبوقة من ظواهر التوصيل الكهربائي عند الحدود بين مادتين مختلفتين، والتي تم اكتشافها في أنماط الطباعة على طبقات أحادية مجمعة ذاتيًا הيتم إنتاجها بالأساليب الفريدة التي طورتها مجموعة سيغيف لهذا الغرض.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.