מגזין הטכניון

מיינו לכם חומר שמשנה את צבעו כשמותחים אותו. תארו

לכם יריעה דמוית-פלסטיק שהיא אטומה לחלוטין לרעש.

תארו לכם מכשיר-הדמיה נטול קרינה, שיספק לנו תמונה

תלת-ממדית של רקמה ביולוגית ברזולוציה גבוהה הרבה יותר

מזו של מכשיר אולטרסאונד.

אלה כמה מהיישומים הפוטנציאליים של החומרים שמפתח

): חומרים מרוכבים

Rudykh

פרופסור-משנה סטפן רודיך (

רכים. עוד לפני הפוסט-דוקטורט הוא עסק בחומרים כאלה,

, קרה משהו. "החשיפה למדפסות

MIT

אבל רק שם, ב-

י אפשרות לנסות טכניקות

תלת-ממד מתקדמות פתחה בפנ

שונות למימוש הרעיונות שלי," הוא אומר. "התלהבתי מאוד

מהטכנולוגיה הזו, שמאפשרת לנו לבחון באופן ממשי את

השפעתו של המיקרו-מבנה על תכונותיה של יחידת-החומר

הגדולה יותר."

את התואר הראשון והשני השלים באוניברסיטה הפוליטכנית

של סנט-פטרסבורג, ואת הדוקטורט אצל פרופסור גל דה

בוטון באוניברסיטת בן גוריון בנגב (2102). לאחר הדוקטורט,

שכלל שהות בהארוורד ובקלטק, יצא רודיך לפוסט-דוקטורט

, ומשם הגיע היישר לטכניון

MIT

) ב-

Boyce

אצל מרי בויס (

, בין השאר, בתרבות

MIT

ביולי 4102. "הטכניון דומה ל-

המדעית שאומרת לחוקר: 'אם יש לך רעיון - נסה אותו, תוכיח

שהוא עובד!'; זה בדיוק מה שחיפשתי כאן."

הראיון עמו נערך במעבדתו החדשה בפקולטה להנדסת

אווירונוטיקה וחלל. על שולחנו מונחות חתיכות הפלסטיק

שהדפיס על סמך המודלים התיאורטיים שפיתח. אם לדייק,

אלה אינן חתיכות פלסטיק אלא פיסות מלבניות בצורת תיבה,

עשויות פולימר שקוף או חצי שקוף, ולכל אחת מהן תכונות

ייחודיות לה (הולכה חשמלית, גמישות/קשיחות, קשיוּת/רכּוּת

וכו').

מה שמיוחד בחומרים הללו הן שגם בתוך אותה פיסת חומר,

התכונות המכניות והחשמליות משתנות ממקום למקום,

ובהתאם לכיוון הלחיצה או המתיחה. כאשר לוחצים על אחת

החתיכות האלה בנקודה מסוימת לא קורה דבר, אבל לחיצה

רואה רחוק

רואה שקוף

בנקודה אחרת מובילה לכיפוף ולהתרוממות של שאר החומר.

חומרים מסוג זה, הקרויים חומרים אנאיזוטרופיים, מתאפיינים בכך

ה. נייר ועץ הם

שתכונותיהם משתנות בהתאם למיקום הפעולה וכיווּנ

חומרים כאלה: כשאנחנו רוצים לקרוע אותו בקו ישר, מוטב לנו לבצע

את הקריעה לאורך הסיבים ולא 'נגדם'; ואם ננסה לבקע גזע בגרזן

ניתקל בתופעה דומה - חיתוך הגזע לרוחבו יהיה קשה, אבל מלמעלה

למטה הגזע יתבקע בקלות יחסית.

פרופסור-משנה רודיך עוסק בחומרים מלאכותיים, אבל את ההשראה

קמות ביולוגיות

הוא מקבל מהטבע - אמנם לא מהעץ והנייר אלא מר

כגון קשקשי דג. בעיסוקו במחקר וביצירה של חומרים אנאיזוטרופיים

הוא מתעניין בקשר בין המיקרו-מבנה של החומר לבין תכונותיו

המאקרוסקופיות, כלומר בקשר בין המבנה החלקיקי שלו לבין

מה זה טוב? "במישור

תכונותיהן של יחידות חומר גדולות יותר. ל

המחקרי יש כאן כלי חדש לגישור בין המיקרו-מבנה לתכונות החומר

ביחידותיו הגדולות יותר - בחומרים מלאכותיים חדשים, אבל גם

בחומרים מהטבע. במישור היישומי, מכיוון שאני משתמש בחומרים

אלקטרו-אקטיביים (חומרים הממירים אנרגיה חשמלית באנרגיה

מכנית ולהיפך), אני יכול גם לשנות את הצורה שלהם באמצעים

חשמליים, או את התכונות החשמליות שלהם באמצעות לחץ ומתיחה.

ככל שאנחנו מבינים טוב יותר את הקשר בין המבנה המולקולרי

של החומר לבין תכונותיו ברמת המאקרו, אנחנו שולטים יותר טוב

בפונקציות שאנחנו 'מוציאים' ממנו - אורכי גל, גמישות, זרם חשמלי

וכו'. כך אנחנו יכולים, למשל, לייצר מסנן אור שיעביר רק אור בצבע

מסוים, או 'חומת קול' שחוסמת את כל גלי הקול שנתקלים בה -

משהו שהיינו רוצים לדוגמה באוזניות נגד רעש. בעצם, זהו אופק חדש

למיכון רך ולרובוטיקה רכה."

מחקריו של פרופסור-משנה רודיך כבר זכו להכרה מדעית נרחבת,

Physical

בין השאר במאמר בכתב העת החשוב ביותר בפיזיקה -

Advanced

Engineering Materials

- ולאחרונה ב-

Review Letters

פרופסור ג'ורג' פיטאס, ראש יחידת הפולימרים באוניברסיטת כרתים,

מציין כי המחקר החדשני של בויס ורודיך מוכיח כיצד "כלים תיאורטיים

מבוססים יכולים לנבא בהצלחה התנהגות של חומרים חדשים."

פרופסור-משנה רודיך מאמין שהפיתוחים התיאורטיים שלו, והדגמים

שהוא מדפיס בעקבותיהם, יובילו ליישומים משמעותייים. "לדוגמה,

מאחר שאנחנו יכולים ללמוד על הרכב של רקמה ביולוגית

מתוך התנהגות האור בתוכה, נוכל לבצע הדמיה בלתי פולשנית

ונטולת קרינה, שתהיה הרבה יותר מדויקת ומפורטת מטכנולוגיית

האולטרסאונד הקיימת. אבל הדרך עוד ארוכה, ואנו זקוקים לחוקרים

נוספים שיסייעו לנו לקדם את המחקר."

, ההדפסה התלת-ממדית

פרופסור-משנה סטפן רודיך

עבור התיאורטיקן

היא הזדמנות לבחון את המודלים התיאורטים שלו על יחידות-חומר ממשיות