21 / 48
21
מולקולות ממשפחת הפנילנים
וזרמי הטבעת
N]Phenylenes
[
המחושבים בהם
נחזור למדע. מה תחום המחקר שלך?
מערכות ארומטיות וייצור (סינתזה) של חומרים ארומטיים חדשים.
אז את מייצרת בשמים ומטהרי אוויר?
לא. ב"ארומטי" אין כוונה ל"ריחני". ארומטיוּת היא תכונה של
חומרים בעלי קשרים מצומדים במבנה טבעתי, שמתאפיינים במגוון
תכונות פיזיקליות מעניינות, כגון קליטת אור והולכת חשמל. כאשר
רים,
ְ
שמים אותם בשדה מגנטי נוצרים בהם זרמי טבעת מוּשׁ
שבהם אני מתמקדת כיום. כיום אין עדיין הגדרה איכותית מדויקת
ן, שהוא "מלך"
ֶ
ז
ְ
נ
ֶ
לארומטיות, ונהוג להשוות את החומרים האלה לבּ
הארומטיים. אבל גם בהשוואה אליו אין לנו סקלה כמותית מדויקת.
תוכלי לתת דוגמאות לחומרים ארומטיים?
חומרים ארומטיים, או חומרים שמכילים קבוצות ארומטיות,
,
DNA
נמצאים בכל מקום. בטבע אנחנו מוצאים אותם ב-
בחלבונים ובאנזימים. בהמוגלובין שבדם שלנו, למשל, יש קבוצה
ארומטית, והיא שמאפשרת קשירת ברזל ובאמצעותו חמצן,
שבלעדיו לא נוכל לחיות. בתעשייה משתמשים בחומרים בעלי
קבוצות ארומטיות בפאנלים סולריים, בתאורת לד, בטרנזיסטורים
וכחומרי צבע (פיגמנטים). מכאן החשיבות היישומית של החומרים
האלה.
אז את עוסקת ב"מחקר יישומי"?
. זה מה שמעניין אותי, ולדעתי
בסיסי
לא. אני עוסקת במחקר
אלה המחקרים שמובילים לפריצות דרך מחשבתיות ויישומיות.
(תהודה מגנטית גרעינית) לא
NMR
לדוגמה, מי שהמציא את ה-
), ומי
MRI
(
חשב שיום יבוא וישתמשו בכלי הזה לבצע סריקות גוף
שהמציא את הסיב האופטי לא ידע שיום אחד זה יהיה חלק מהותי
בתשתיות האינטרנט. ליתר דיוק, הוא בכלל לא ידע שיום
אחד יהיה דבר כזה, אינטרנט.
אבל למה לא לחקור באופן מוכוון-יישום, כלומר "לחשוב
אפליקטיבית"?
קודם כל כי אני חושבת שעלינו, כחוקרים, להתמקד בהבנת
העולם סביבנו. מתוך ההבנה הזו ניתן כמובן לפתח טכנולוגיות
חדשות, אבל ההבנה הבסיסית היא התכלית שצריכה לעמוד לנגד
עינינו.
שנית, מפני שמחקר מוכוון-יישום סוגר אותך בכיוונים מצומצמים,
שתלויים במטרה היישומית הסופית שהגדרת לעצמך: פיתוח מנורה
חדשה, יצירת פלדה ספציפית וכו'. כשאתה מבצע מחקר בסיסי,
המחקר עצמו מוביל אותך לכיוונים שונים, חלקם אפליקטיביים.
אני כמובן לא שוללת מחקר יישומי בתעשייה, אבל האקדמיה
צריכה, לדעתי, להתמקד במחקר בסיסי.
ומה את עושה כ"מדענית בסיסית"?
הקבוצה שלנו עוסקת בחקר חומרים ארומטיים בשני נתיבים -
חישובי ונסיוני. בנתיב הנסיוני אנחנו עובדים על הכנת חומרים
חדשים, שיתאפיינו בתכונות פיזיקליות ספציפיות כגון קליטת אור
והולכת חשמל.
בנתיב החישובי אנחנו מפתחים שיטות חדשות לזיהוי והערכה
של ארומטיוּת. בתיאור פשטני, אנחנו משתמשים בתוכנות
שמחשבות (בקירוב!) את פונקציית הגל בשיטות קוונטו-מכניות.
מתוך החישובים האלה אנחנו מחלצים מידע על תכונות החומר:
גיאומטריה, אנרגיה, צפיפות מטען, היסט כימי וכו'. על סמך
המידע הזה אנחנו יכולים להעריך את השדה המגנטי שזרמי
תאמים
ִ
הטבעת המושרים יוצרים בסביבת המולקולה, לחפש מ
(קורלציות) בין השדה הזה לבין תכונות אחרות, ולבנות סקלות
ארומטיות לחומרים ממשפחות שונות.
יש כבר ממצאים?
לאחרונה גילינו קורלציה בין עוצמתם של זרמי הטבעת במולקולה
לבין יציבותו של החומר בשתי משפחות שונות של חומרים. אנחנו
מניחים שבאותן משפחות, ככל שזרמי הטבעת חזקים יותר, החומר
יציב יותר, כלומר פחות תגובתי (ריאקטיבי). מעבר לכך, פיתחנו
מתודולוגיה לזיהוי זרמי טבעת במערכות מורכבות. לשיטה זו יש
ערך רב, משום שחומרים אלו זוכים לשימוש נרחב בתעשייה, וניבוי
מדויק של התכונות הפיזיקליות שלהם יאפשר תכנון מושכל של
חומרים ייעודיים ויחסוך הרבה משאבים.
ומה הלאה?
כרגע נראה שאני לא הולכת לתעשייה. בימים אלה אני מחפשת
מקום לפוסט-דוקטורט בחו"ל. כשאשוב, אשמח להשתלב
באקדמיה כחוקרת עצמאית או כאשת-שירות לחישובים - תחום
שהולך ומתפתח בעולם.
אשמח כמובן להמשיך ללמד כימיה ברמה אוניברסיטאית. בכל
מקרה, מאוד חשוב לי שכל נתיב שאבחר יאפשר לי להתמקד
במשפחה ולהמשיך במקביל
עם המוזיקה.
מולקולת בנזן עם "אטומי
החיישן" שבהם משתמשים
לחישוב השדה המגנטי