חומרים בהשראת הטבע

מי יודע לתכנן חומרים טוב יותר מהטבע?

חומרים ביולוגיים מרכיבים את רוב הצמחים ובעלי-החיים מסביבנו. חומרים אלה הם בעלי תכונות משופרות (למשל: תכונות מכאניות, אופטיות, מגנטיות וכו'), ולכן מהנדסי חומרים מוצאים בהם עניין רב. תחום מחקר החומרים בהשראת הטבע כולל בתוכו תכנון של חומרים חכמים וחדשניים תוך יישום עקרונות ביולוגיים. דוגמאות ידועות לחומרים שפותחו בשיטה זו הן: צמדנים ("סקוטש", פותח בהשראת קוצים), משטחים בעלי יכולת ניקוי עצמי (בהשראת העלים דוחי-המים של צמח הלוטוס), כיסויים מונעי השתקפות לתאים סולאריים (בהשראת עיניים של חרקים), חומרים מרוכבים המחוזקים בסיבים (בהשראת עצים), משטחים לשיפור האווירודינאמיות של מטוסים (בהשראת עורם של כרישים) ועוד רבים אחרים.

הבנת המנגנונים בהם משתמשים אורגניזמים חיים, ותרגום תהליכים אלה ליצירת חומרים חדשים, הינם תהליכים מאתגרים ביותר. כדי לעשות זאת, יש לבצע מחקר מקדים ומעמיק אודות הקשר בין המבנה והתכונות של חומרים ביולוגיים. מחקר מסוג זה מאפשר לאמץ עקרונות מהטבע, כמו: גידול גבישים, יצירה של מבנים היררכיים, תיקון וריפוי עצמי, ניקוי עצמי ועוד. מעברן של האסטרטגיות הנ"ל מהטבע למעבדה מאפשר הבנה עמוקה יותר של השיטות בהן משתמשים האורגניזמים בטבע, ופותח בפנינו נתיבים חדשים בתחום המדע וההנדסה של חומרים.

בפקולטה למדע והנדסה של חומרים, נושאי המחקר בתחום החומרים בהשראת הטבע הם:

  • ביומינרליזציה.
  • גידול גבישים בהשראת הטבע.
  • משטחים דוחי-מים.
  • שינוי פער האנרגיה של מוליכים-למחצה באמצעות שיטות מהטבע.

מחקר בתחום החומרים בהשראת הטבע מתבצע במעבדה של פרופ' בעז פוקרוי.

For more information visit our Bio-Inspired Surface Engineering and Biomineralization Lab