מגזין הטכניון | אביב 2022

25 Advanced Functional Materials המתואר ב- ייצרו חוקרי הטכניון גבישים ננומטריים בתהליך קצר ופשוט באוויר הפתוח, תוך חימום החומר מעלות צלזיוס. החוקרים עקבו באמצעות 100- ל מיקרוסקופ אלקטרונים חודר אחר הגבישים וגילו כי קרן האלקטרונים העוצמתית של המיקרוסקופ יצרה בהם פגמים בדמות חללים פנימיים זעירים. החוקרים ראו כי החללים האמורים נעים בסביבות מרכז החלקיק אך נמנעים מלנטוש את המרכז לעבר קצותיו, כאילו חומה נסתרת חוסמת את דרכם החוצה. על סמך צילום עשרות סרטוני וידאו וניתוחם הממוחשב הצליחו החוקרים לייצר תמונה של הדינמיקה המתקיימת בגביש בזמן אמת. הם גילו כי החללים נוצרים על פני השטח של הגביש כאשר קרן האלקטרונים מעיפה אטומים מהחומר, אולם לאחר היווצרותם הם נודדים אל נקודות שיווי משקל בתוך הגביש. נדידה זו, מסבירים החוקרים, נובעת מסיבות אנרגטיות הקשורות בנוכחותן של מולקולות אורגניות המכסות את פני השטח של הגביש. כאשר הם סילקו את אותן מולקולות נדדו החללים אל פני השטח של הגביש, והאזור הפנימי של הגביש התגבש חזרה באופן ספונטני למצבו הראשוני, נטול הפגמים. במילים אחרות: הגביש ריפא את עצמו. תגלית זו היא צעד חשוב בהבנת המנגנונים המאפשרים לננו-חלקיקים פרובסקיטים לרפא את עצמם וסוללת את הדרך לשילובם של חומרים אלה ים אחרים. ‎ בתאים סולאריים ובהתקנים אלקטרוני המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע, רשות החדשנות הישראלית, ות”ת (מלגת אלון), מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון ומרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר בטכניון. היווצרות החור על פני השטח של החלקיק ותנועתו פנימה לתוך החלקיק. התמונה מבוססת על עיבוד ממוחשב של צילומים שנעשו במיקרוסקופ אלקטרונים חודר