מגזין הטכניון | סתיו 2021

הנדסת חומרים 32 https://www.nature.com/articles/s41545-021-00109-2 למאמר: מ ה המשותף בין הדמיה של עובר במכשיר אולטרה-סאונד, תקשורת סלולרית במכשירים ניידים, מנועים זעירים וזיכרונות מחשב הפועלים על אנרגיה מועטה? כל הטכנולוגיות הללו מבוססות על רואלקטריים - חומרים המאופיינים בקשר חזק ֵ חומרים פ בין מבנה האטומים שבחומר לבין תכונותיו החשמליות והמכניות. כעת הצליחו חוקרים בטכניון לשנות את תכונותיהם של חומרים פרואלקטריים על ידי סילוק של אטום חמצן בודד מהמבנה המקורי. בכך הם פורצים דרך לפיתוח טכנולוגיות חדשות. את המחקר הוביל ד”ר יכין עברי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים עם הפוסט- דוקטורנטית ד”ר המפראבה הלנגובן והדוקטורנטית מיה . סילוק של אטום ACS Nano ברזילי, והוא התפרסם ב- חמצן ממקומו הוא אתגר גדול בשל משקלם הזעיר של אטומי החמצן, לכן ההישג האמור מרשים במיוחד. בחומרים פרואלקטריים, תזוזה קטנה של האטומים גורמת לשינויים משמעותיים בשדה החשמלי ובהתכווצות החומר או הרחבתו. אפקט זה נובע מכך שהיחידה הבסיסית שחוזרת על עצמה בחומר כוללת אטומים המסודרים במבנה שאינו סימטרי. כדי להבהיר את המשפט האחרון ניקח כדוגמה חומר .) Barium Titanate פרואלקטרי בשם בריום טיטנאט ( בחומר זה יוצרים האטומים מבנה דמוי קובייה, שבתוכו נמצאים אטום אחד של טיטניום ואטומי חמצן. בחומרים אלה מתרחשת תופעה ייחודית: אטום הטיטניום מתרחק מאטומי החמצן. מאחר שלטיטניום מטען חשמלי חיובי ולחמצן מטען שלילי, התרחקותם זה מזה יוצרת קיטוב, וזה טוב! חסר לי חמצן, סילוק אטום חמצן מהחומר שינה את תכונותיו החשמליות. יישומים תמונת המבנה לפני שליפת האטום מתוכו (מימין) ואחריה