Page 23 - מגזין הטכניון | דצמבר המופלא

¨ראיון עם וויין קפלן
דיקן הפקולטה להנדסת חומרים
הדיקן
מחזוריים התגלו ≠זה לא מקרה שהגבישים הקוואזי
אומר ¢¨על ידי מדען חומרים ולא על ידי כימאי
Æ דיקן הפקולטה להנדסת חומרים¨פרופסור וויין קפלן
ולכן דני קיבל את הפרס ¨ נכון שאין פרס נובל בחומרים¢
אבל העובדה שהוא איש חומרים מהותית מאוד ¨בכימיה
כימאי לא היה מגלה את הגבישים האלה Æ לתגלית שלו
בהנדסת Æכי הוא לא עובד עם מיקרוסקופ אלקטרונים
ארגון ¨חומרים יש דגש על הקשר שבין מבנה החומר
צורת הגבישים ותכונות בסיסיות ¨הגבישים בתוך החומר
¨ זה דורש שימוש במיקרוסקופיית אלקטרוניםÆ והנדסיות
≠ובתקופת התגלית אפשר היה לגלות גבישים קוואזי
Æמחזוריים רק באמצעות הטכנולוגיה הזאת
øמהי מיקרוסקופיית אלקטרונים
מיקרוסקופ אלקטרונים עובד בדומה למיקרוסקופ
אבל הוא משגר ≠ כלומר מיקרוסקופ אופטי≠ ¢רגיל¢
במקום ¨ לכןÆאלומות אלקטרונים במקום אלומות אור
Æ מגנטיות≠ יש לו עדשות אלקטרו¨ עדשות זכוכית
øומה היתרון שלו
אורך הגל של האלקטרון קצר הרבה יותר מאורך הגל
ביניהן ¨ לעובדה הזאת יש כמה משמעויותÆ של האור
ואפשרות לחקור תופעות ¨כושר הפרדה גבוה מאוד
Æבקנה מידה קטן מאוד
øיש לו גם חסרונות
אבל ¨מגנטיות יש המון עיוותים≠בעדשות האלקטרו
העיוותים האלה מתוקנים בטכנולוגיה שפותחה ממש
על Æ בשנים האחרונות על ידי שלושה מדענים גרמנים
בפרס ≤∞±∞ שזיכתה אותם בשנת¨ הטכנולוגיה הזאת
Æ שלנו¢טיטן¢ מושתת ה¨ וולף
Æ¢טיטן¢הטכניון מתגאה מאוד ב
ובו ¨ זה מיקרוסקופ האלקטרונים הטוב בעולםÆבצדק
Æמיושמת טכנולוגיית התיקון האמורה
¨צריך להבין שהטכנולוגיה הזאת אינה עניין של ניואנסים
אלא פיתוח ששינה משמעותית את הפרקטיקה
למיקרוסקופ הזה יש Æהמדעית של הנדסת החומרים
שליש מקוטרו של ≠ אנגסטרום∞Æ∑ כושר הפרדה של
Æאטום סיליקון
øאז אפשר לראות בו אטומים
ולא רק לראות את האטומים ואת הסידור Æ בהחלט
אלא גם את הקישור הכימי בין אטומים ¨שלהם בגביש
והקישור בין אטומים הוא משהו מהותי מאוד Æ שונים
מה ¨ למשל¨ גילינו¢טיטן¢ באמצעות הÆבחקר החומרים
קורה במישור ההשקה בין גביש ספיר לבין אלומיניום
שאינו ¨ נוצרת שם שכבה בעלת מצב צבירה ייחודי ∫נוזלי
Æ מוצק ואינו נוזל
ø¢טיטן¢ איך שכטמן הסתדר בלי
אכן היה לו מיקרוסקופ אלקטרונים הרבה ±π∏≤≠ב
היה לו מיקרוסקופ ≠ ובכל זאת¨יותר בסיסי ופרימיטיבי
¨ והוא התמחה בעבודה במיקרוסקופ כזה ¨אלקטרונים
ושתי העובדות האלה היו משמעותיות מאוד בתגלית
Æההיסטורית שהובילה לזכייתו בפרס נובל
ø מה זה בעצם≠ הנדסת חומרים
כמדענים ¢ Æ מסביר פרופסור קפלן¢¨מהנדסי חומרים הם מדענים ומהנדסים בעת ובעונה אחת
וכמהנדסים הם ¨ מבנה של החומר על תכונותיו של החומר≠הם חוקרים את השפעתו של המיקרו
¢Æמפתחים תהליכי ייצור שיפיקו חומרים בעלי תכונות רצויות
≠ הוא כינוי לאוסף תופעות הקשורות לחומר¨microstructure ¨ מבנה≠מיקרו øמבנה ≠מהו מיקרו
פגמים בין גבישים ומישור המגע ¨ צורת גבישים¨ הרכב מקומי¨®במוצקים© תופעות כגון מבנה גבישי
Æ בין חומרים שונים
ההתעניינות ¨מבנה ≠ בגלל ההתמקדות בקשר בין תכונות ומיקרוøמטרית≠ומה הקשר לסקלה הננו
Æ¢טכנולוגיה≠ננו¢ מטרית צמחה בתחום הנדסת החומרים עוד הרבה לפני שנטבע המונח ≠ברמה הננו
ואנשי ¨מטרי משפיעות על תכונות החומר≠מאז ומתמיד היה ברור לנו שתכונות בקנה מידה ננו
Æ חומרים חקרו את הנושא הזה כבר לפני עשרות שנים
אבל אנחנו חוקרים את הקשר הזה ¨נכון Æאתם לא היחידים שמתעניינים בקשר בין מבנה ותכונות
¢למה¢ יתעניינו בתכונות החומר אבל לא ישאלו ¨ למשל¨ מהנדסי מכונות Æמנקודת ראות ייחודית
Æ®øלמה דווקא אלה הן תכונותיו של החומר הספציפי ©
אבל לא יתעניינו ¨מהנדסי כימיה ירצו לדעת מהו תהליך הייצור האופטימלי למטרה מסוימת
הייחוד של הנדסת חומרים הוא Æמבנה ועל התכונות≠בשאלה כיצד התהליך משפיע על המיקרו
לבין ≠ של הרכבו ושל התנהגותו¨ כלומר בין ההבנה הבסיסית של החומר¨בשילוב בין מדע והנדסה
Æהיכולת להבין מה ייצא מתהליך ייצור מוגדר
יש לנו כאן Æתחומי שיש≠ הנדסת חומרים היא השטח הכי בין¨ בהחלט Æתחומי ≠זה נשמע מאוד בין
Æ שמשתפים פעולה ביניהם בניסיון להבין תופעות בחומרים¨בפקולטה פיזיקאים וכימאים ומהנדסים
Æגם עם פקולטות אחרות בטכניון יש לנו קשרים הדוקים מאוד
כל מי שלומד כאן לתואר ראשון חייב øתחומיות הזאת≠איך מתאימים את ההוראה בפקולטה לבין
Æ ארבע שנים וחצי≠ ולכן המסלול לתואר ראשון ארוך יותר אצלנו¨ ללמוד במקביל כימיה או פיזיקה
בסופו של דבר יוצאים מכאן בוגרים עם רקע חזק מאוד גם øמה זה אומר על הבוגרים שלכם
זאת פקולטה Æ והם מבוקשים מאוד בתעשייה כבר בשנה השלישית ללימודיהם¨במדע וגם בהנדסה
Æ והרבה פטנטים ויוזמות תעשייתיות כבר יצאו מכאן¨מאוד יישומית
¢
גבישי זהב מאוזנים
על משטח ספיר רב
Æ®אלומינה© גבישי
¨ שכבת הביניים
¨ ננומטר±Æ≤ שעוביה
אופיינה באמצעות
¢טיטן¢ מיקרוסקופ ¢טיטן¢פרופסור ווין קפלן וה
נובל
פרס
≤≥