מגזין הטכניון | סתיו 2021

אנרגיה 26 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c00962 למאמר: פ יתוחם של חומרים ננומטריים הוא אתגר עצום וחשוב בהקשרים יישומיים רבים ובהם אנרגיה ומחשוב. האתגרים בתחום הראשון כוללים הפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים, ובעיקר מקרינת השמש, ובתחום השני - מזעור רכיבים בתעשיית האלקטרוניקה. אחת ההבטחות הגדולות בתחום זה טמונה - ) halide perovskites בפרובוסקיטים האלידיים ( חומרים ננומטריים מוליכים למחצה המופקים בשכבות דקות. תכונותיהן הייחודיות של שכבות אלה שונות מאוד מתכונותיהם של אותם חומרים בצורתם הגושית - למשל בהקשרים אופטואלקטרוניים, הרלוונטיים לאלקטרוניקה ולקציר אנרגיית שמש. יתרון נוסף בהם הוא האפשרות לייצר את אותן שכבות במבנים ארוכים וגמישים יחסית; ובניגוד לחומרים מתחרים, כגון סיליקון וגרמניום, תכונותיהם של פרובסקיטים האלידיים כמעט לא מושפעות מפגמים בחומר ומכיפופו - עד גבול מסוים, כפי שמראה המחקר הנדון בכתבה זו. תכנונם של פרובוסקיטים האלידיים וייצורם הם אתגרים מורכבים מאוד, ובכך עוסקת קבוצת המחקר של ד”ר יהונדב בקנשטיין מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים. במחקר חדש שהתפרסם בכתב העת  היוקרתי מדווחים ד”ר בקנשטיין והמסטרנטית NanoLetters אמה מססה על הצלחה בפיתוח גבישים כאלה בתצורה של “חגורות” ננומטריות גמישות שעוביין כעשרה אטומים. מדובר ביריעות שאפשר לכופף אותן במידה רבה, ופעולה זו אינה פוגעת בתכונותיהן האנרגטיות - כאמור, עד גבול מסוים. במחקר הצליחו חוקרי הטכניון להגדיר את אותו גבול ובכך לסלול דרך לייצור “חגורות” השומרות על תכונותיהן החיוניות גם בכיפוף. מססה עבדה במשך תקופה ארוכה על פיתוח מבנים אלה, ובמהלך הכנתם כדגמים לבדיקה במיקרוסקופ אלקטרונים גילתה, במפתיע, תכונה שלא הייתה ידועה עד כה: לאורך אותן חגורות קיימים “פסים” המאופיינים בניגודיות הפוכה; פירוש הדבר הוא שאזורים אלה מפזרים את קרן האלקטרונים לזוויות שונות ללא הסבר מניח את הדעת. באמצעות טכניקות מיקרוסקופיה מתקדמות ערכה מססה סדרת ניסויים ובהם גילתה כי מדובר בקריסה ) - באותם ״פסים״ קיים כיפוף מקומי של Buckling ( שמש תופסים התגלה מנ ג נ ו ן המגב י ל פר ו ב וסקיטים האל י ד י ים, מהחומר ים המבטיחים ב י ותר בתחום האנרג יה ד”ר יהונדב בקנשטיין אמה מססה