إن التقدم الذي حققه الباحثون في جامعة تل أبيب سيجعل من الممكن تطوير النوافذ وأسطح تجميع الطاقة الشمسية التي تطرد الماء وتنظف نفسها بنفسها

تطبيق آخر محتمل: البطاريات القوية للسيارات الكهربائية. تم نشر البحث، الذي شاركت فيه مجموعتان مختلفتان - واحدة من كلية علوم الحياة والأخرى من كلية الهندسة، اليوم في مجلة Nature Nanotechnology

لقد أسفرت الأبحاث الجارية في مجال تكنولوجيا النانو التي أجريت في جامعة تل أبيب هذه الأيام عن طريقة للتنظيم الذاتي للمواد النانوية التي لها آثار عملية على حياتنا اليومية جميعًا في العالم غير البعيد. مستقبل.

تمت مشاركة هذا الاكتشاف من قبل مجموعة البروفيسور إيهود غازيت والطالب الباحث في مختبره، ليهي أدلر أبراموفيتش من جامعة جورج س. حكيم في جامعة تل أبيب، وكذلك البروفيسور جيل روزنمان، وطالبه البحثي داني أرونوف من كلية الهندسة في جامعة تل أبيب، وأعضاء آخرين من كلا المجموعتين البحثيتين.

إن الطريقة التي طورها أعضاء الفريقين والتي يتم عرضها اليوم في مقال منشور في مجلة Nature Nanotechnology ستسمح بإنشاء مكثفات قوية في البطاريات القابلة لإعادة الشحن (خاصة للتطبيقات في مجال السيارة الكهربائية)، أو بدلاً من ذلك. ، يمكن استخدامها لبناء النوافذ أو مجمعات الطاقة الشمسية (أو أي سطح آخر مطلوب) من شأنها صد الماء وكذلك سوف تنظف نفسها دون الاتصال البشري.

يوضح البحث تعدد التخصصات في تكنولوجيا النانو، عندما تمتزج البيولوجيا والكيمياء والفيزياء معًا لإنشاء منتجات جديدة تمامًا، في هذه الحالة، الأنابيب النانوية البروتينية. كما تعلمون فإن البروتينات (الببتيدات) هي مادة بيولوجية، صديقة للبيئة، تستخدم في تطبيقات تكنولوجيا النانو التي ليست في مجال البيولوجيا أو الطب.

طور الباحثون طريقة يمكنهم من خلالها ترتيب الأنابيب النانوية البروتينية بشكل عمودي على السطح، بالإضافة إلى التحكم في سمك وكثافة طبقة الهياكل النانوية. تعتمد هذه الطريقة على تطاير وحدات بناء البروتين التي تبني الأنابيب النانوية تحت ظروف الفراغ ودرجات الحرارة المرتفعة. والنتيجة هي سطح موحد ومنظم للأنابيب النانوية البروتينية. يؤدي ترتيب الأنابيب النانوية إلى زيادة كبيرة في مساحة السطح.

إن التقنية البسيطة التي تعمل على تحسين الترتيب الدقيق للأنابيب النانوية تفتح نافذة على مجموعة متنوعة من التطبيقات. كما ذكرنا سابقًا، أظهر الباحثون في هذا العمل أمثلة لتطبيقين يعتمدان على الأسطح المرتبة للأنابيب النانوية: الأول هو استخدام سطح الأنابيب النانوية المرتبة لإنشاء مكثفات فائقة ذات كثافة طاقة عالية وكثافة طاقة عالية، والتي يمكن دمجها في قابلة لإعادة الشحن. البطاريات، لتوفير نبضات سريعة وعالية الطاقة (على سبيل المثال، عند القفز).

التطبيق الثاني هو إنشاء النوافذ الذكية، يعتمد هذا التطبيق على إنشاء طبقة فائقة الكارهة للماء، حيث تخلق الأنابيب النانومترية المرتبة سطحًا موحدًا يطرد الماء. إن طلاء النافذة بالأنابيب النانوية لن يسمح لقطرات الماء بتبليلها، ولكنه سيؤدي إلى تدحرج قطرات الماء على السطح وجمع النفايات وجزيئات الغبار معها، وبالتالي تنظيف السطح. وبالتالي فإن كل مطر سيؤدي إلى تنظيف كامل للنافذة، أما بالنسبة لمجمعات الطاقة الشمسية فإن الطلاء بالسطح الجديد سيسمح بوضعها في أماكن نائية ولكن مشمسة، دون الخوف من أن تتسبب الرمال الموجودة في الصحراء في انخفاضها. في الإنتاجية.

كما وجد أن هذه الأنابيب البروتينية النانوية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والظروف القاسية، مما سيسمح بدمجها في عمليات التصنيع في الإلكترونيات الدقيقة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأصل البيولوجي لهذه المواد سيسمح بالتطبيقات الطبية والتكنولوجية الحيوية.

في ديسمبر 2006، خصصت مجلة Nature Nanotechnology غلافها لمقالة للبروفيسور إيهود غازيت وأعضاء مختبره، تناولت استخدام تلك الأنابيب النانوية البروتينية كأنف اصطناعي للكشف عن المتفجرات والسموم بتركيزات منخفضة للغاية.