יצירת חומרים חדשים עמידים כמו מתכת וגמישים כמו פלסטיק.

צוות של מדענים אמריקאים הצליח ליצור חומר חדש שהוא חזק כמו מתכת, שקוף כמו זכוכית וגמיש כמו פלסטיק, אך ידידותי לחלוטין לסביבה.

עם יכולתו לזכור צורה ולשנות את עצמה כאשר מגורה על ידי חום, סוג חדש זה של חומר גביש נוזלי פותח מגוון יישומים עתידיים - צילום: חורחה וידאל/אוניברסיטת רייס

המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי Nature Communications ב-22 ביולי, מתאר תהליך ביוסינתזה חדשני שבו חיידקים "מודרכים" לייצר סיבי תאית, אחד החומרים הביולוגיים הטהורים ביותר על פני כדור הארץ. התוצאה היא חומר ביולוגי בעל חוזק מתיחה של עד 553 מגה-פסקל, העולה בהרבה על זה של חומרים פולימריים קונבנציונליים.

חומרים חדשים מחיידקים וביולוגיה סינתטית.

על פי צוות מחקר בראשות פרופסור מוחמד מקסוד רחמן (אוניברסיטת יוסטון), החומר החדש עשוי מתאית המיוצרת על ידי חיידקים, אך שונה בכך שסיבי התאית אינם נוצרים עוד באופן אקראי אלא מיושרים הודות למערכת סיבוב ביולוגית מיוחדת הנקראת "ביוריאקטור מסתובב".

"פיתחנו תא תרבית מסתובב כדי לכוון את תנועת החיידקים בזמן שהם מייצרים תאית", אמר סטודנט לתואר שני MASR סעדי. "שליטה בכיוון הגידול מגדילה משמעותית את חוזק החומר תוך שמירה על רכותו, שקיפותו וגמישותו, בדומה לביופלסטיקה."

לא רק שהוא עמיד יותר, צוות המחקר גם שילב בהצלחה ננו-שכבות של בורון ניטריד, מה שמאפשר לחומר להוליך חום פי שלושה מהר יותר מדגימת הביקורת, ופותח יישומים פוטנציאליים באלקטרוניקה, אריזות תרמיות ואחסון אנרגיה.

יישומים שימושיים רבים

בניגוד לפלסטיק סינתטי מסורתי, הגורם למיקרו-זיהום ומשחרר חומרים רעילים כמו BPA ופתלטים, החומר החדש מתכלה לחלוטין וניתן להתאמה אישית בקלות למגוון רחב של שימושים כגון אריזות, טקסטיל, חומרי בניין, אלקטרוניקה ירוקה וסוללות.

"תהליך הביוסינתזה הזה הוא כמו אימון צוות חיידקים ממושמע", אמר סעדי, תוך שימוש באנלוגיה. "אנחנו מנחים אותם בכיוון מסוים, ומשם יוצרים מוצר בעל התכונות הרצויות".

עם יכולתו לזכור צורה ולשנות את עצמה כאשר היא מגורה על ידי חום, סוג חדש זה של חומר גביש נוזלי פותח מגוון יישומים עתידיים. אחת הפריסות המבטיחות היא רובוטיקה רכה, מכונות גמישות שיכולות לזחול, להחליק ולהידחק דרך חללים צרים ללא צורך במנגנונים מכניים מורכבים.

ברפואה, חומר זה יכול לשמש ליצירת סטנטים (תומכים וסקולריים) או התקנים מושתלים בתוך הגוף שהם גמישים ומשנים צורה בהתאם לטמפרטורה או לתנאים ביולוגיים, ובכך מסייעים למזער את הפולשנות ולהגביר את יעילות הטיפול.

בנוסף, הם טומנים בחובם פוטנציאל ליישומים במכשירים אלקטרוניים גמישים, חיישנים חכמים ומבנים הניתנים לפריסה עצמית בחלל.

חזרה לנושא

מין היי

מקור: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm