 |
/images/archive/gallery/113/425.jpg
צילום: אי-פי  |
|
|
|
|
| על המלחמה בחרקים, שיפור היהלומים, אנרגיה סולרית ורכיבי אלקטרוניקה בפלסטיק |
|
|
|
 | דפדף בכלכלה |  | |
אלכס דורון
10/3/2005 19:19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
|
נלחמים בחוש הריח של החרקים
|
|
|
 |
|
|
|
יש חידוש במלחמה בחרקים הטורדים את חיינו: מדענים בארה"ב מציעים לפגוע בחוש הריח שלהם ? כלומר "לעוור" אותם בדרך ממוקדת זאת. על-פי מחקרם פיתוח חומרים דוחי-חרקים שיתמקדו בהשתקת חוש הריח של היצורים הקטנים הללו, זה העתיד, גם מבחינה כלכלית.
כיום, קוטלי החרקים למיניהם שבשימוש ביתי וכמובן חקלאי, סובלים מלא מעט היבטים שליליים לבריאות האדם וגם לגידולים חקלאיים. השימוש הנרחב בחומרים הכימיים הללו נחשב לגורם מרכזי שאשם באבדן יבולים וגם בפגיעה במוצרי חקלאות שמאוחסנים.
ב"קרב" המתמשך והלוהט הזה, שבין בני אדם לקוטלי החרקים, מציע עתה ד"ר לסלי ווסשאל מאוניברסיטת רוקפלר בניו-יורק ועמיתו וולטון ג'ונס מומחה לביו-רפואה מהמכון לנוירוגנטיקה, יחד עם חברת הביוטכנולוגיה סנטיגן ביוסיינסס, שימוש באמצעי מלחמה חדשים נגד החרקים: הם מיועדים לפגוע בחוש הריח שלהם.
לצורך המחקר נבדקו ארבע משפחות של חרקים ביניהם זבוב הפירות שהוא חביבם של המדענים כיוון שהוא נמשך לפירות רקובים ועוד שלושה, חרק הפוגע בהדרים, תולעת העש שגורמת נזקים עצומים לתירס, כותנה ויבולי עגבניות ויתוש המלריה שעוקץ בני אדם. מתברר כי אצל כל החרקים הללו גן יחיד אחראי לחוש הירח שלהם. במלים אחרות: הוא ממלא תפקיד מפתח באבולוציה של החרקים, למרות שחלו בקבוצת יצורים חיים אלו שינויים רבים במשך רבע מיליארד שנים.
לכל החרקים מערכות חוש ריח רגישות מאד אבל העדפות שונות. במערכות הריח שלהם יש קולטן ריחות רגיש שנשתמר ביכולת תיפקודו למרות העובדה שמדובר בחרקים שונים לחלוטין זה מזה. לזבוב הפירות 62 קולטני ריח אבל רק אחד שמסומן Or83b, הוא למעשה זה שממלא תפקיד מרכזי בחוש הריח של זבובים אלו. כאשר מסלקים את הגן המסויים הזה מהזבובים, הם "מתעוורים" או יותר נכון לא מסוגלים להבחין בין סוגי ריח שונים.
החוקרים בחנו גם את מערכת העצבים המעורבת בחוש הריח החרקי. מסתבר כי החרקים מצויידים במערכת של שערות זערוריות במשושים, "האנטנות" שלהם והן שבאות במגע עם הריחות שבאוויר. דרך חורים זעירים בשערות הללו חוברים הריחות לקולטנים שבקצות תאי העצבים. כאשר פגעו בגן המסויים ? קולטני הריח מתקשים לזהות את הריחות ולא מעבירים את המידע לקצות תאי העצב, הדנדריטים. התוצאה: החרק עיוור, ומשותק כליל לריח.
צוות המחקר מציע איפוא להתמקד במטרה זאת כדי לפתח קוטלי חרקים חדשים, יעילים הרבה יותר מהקיימים וגם כאלה שלא יגרמו לתופעות לוואי מזיקות, בכלל זה לבריאות האדם.
|
|
 |
|
 |
|
|
 |
|
חרקים על עלה חסה
|
|
|
|
|
|
|
משפרים את היהלומים
|
|
|
|
|
|
|
לא מעט תעשיות בעולם, לא רק תעשיית התכשיטים זקוקה ליהלומים ומסיבה זאת יש דרישה לפתח את "הילום המושלם": יותר יעיל לשימוש, יותר אמין מכל מה שקיים כיום.
צוות מחקר אוסטרלי ובראשו ד"ר פטריק רייכרט, פיזיקאי מאוניברסיטת מלבורן דיווח לכתב העת "סיינס" כי פיתח שיטה חדשה לזיהוי מימן לא נקי ביהלומים. כיסי המימן הזה ביהלום משפיעים על יעילותו ואמינותו של החומר הזה.
ביהלומים משתמשים במיגוון רחב מאד של ישומים החל מציפויים סופר-קשיחים ועד לציוד ריגש המזהה קרינה. עקב יציבותו הגבוהה של היהלום משתמשים בו גם בסביבות כל כימיקלים עתירי סיכון ובמכונות שמופעלות בתעשיית המוליכים למחצה. שלא לדבר על מכשירי חיתוך וגם במערכות רפואיות. אבל עקב כיסי המימן הלא מטוהר ביהלום שפוגעים באמינותו, נוצרת השפעה שלילית על ציוד אלקטרוני ואופטי.
הצוות האוסטרלי מצא איפוא דרך ראשונה מסוגה לאתר את המימן ביהלום והשימוש בה יאפשר להשיג איכות גבוהה יותר של מוצרים שעשויים מיהלומים ולפקח על יצורם. בשיטה שפותחה מפציצים את היהלום הגולמי בפרוטונים ומודדים את תוצאות ההפצצה הזאת. כאשר פרוטון פוגע בגרעין המימן, שגם הוא פרוטון, התגובה היא כמו בהתפזרות שחלה לאחר התנגשות של שני כדור ביליארד בזוית של 90 מעלות כל-אחד. אבל כך מאתרים וגם קובעים את כמות ואיכות המימן הנדרש לתעשיית האלקטרוניקה.
החוקרים הסבירו כי הופעת כיסי המימן הלא נקי ביהלום היא תוצאה מיצור זול של יהלומים לתעשייה וגם מרבצי אדים כימיים שמתהווים בתהליך היצור. זאת כאשר תערובת של גזים כולל מתאן ומימן מגיעים לטמפרטורות גבוהות ולחץ נמוך. אטומי פחמן מגז המתאן יוצרים את בסיס היהלום החדש ועל פני השטח שלו גדלים קשרי פחמן חופשיים, הכובלים את אטומי הפחמן החדשים. הקשרים החופשיים הללו הם הבעיה בהם הסכנה ליצירת הגרפיט במקום גביש היהלום. גז המימן בתערובת זאת מרופף את הקשרים הללו ומשבש את ההתגבשות הנדרשת.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
אנרגיה סולרית שימושית
|
|
|
|
|
|
|
מדענים ביפן פיתחו את ההתקן הראשון בעולם שממיר אנרגיה סולרית, מהשמש, לחשמל וגם מאחסן אותה לצורך טעינת מכשירים אלקטרוניים. מאחורי הפטנט המהפכני, פוטוקפיסטור שמו, עומדים צוטומי מיאסקה וטאקורו מורקמי מאוניברסיטת טוין ביוקוהמה. הם כבר הצליחו להטעין בכך טלפונים סלולריים ומכשירים ידניים אחרים.
בשיטות המקובלות כיום תאים פוטו-וולטאיים, או תאים סולריים זקוקים להתקן מישני כמו סוללה לצורך איחסון הכח החשמלי שהם מייצרים מקרני האור. אבל המכשיר החדש משלב יכולת פוטו-אלקטרית עם צרכי איחסון על מיבנה אחד.
במכשיר היפני יש שתי אלקטרודות, האחת קולטת-סופגת אור עשויה מהמוליך-למחצה טיטניום דו-חמצני ואלקטרודה-נגדית עשויה זכוכית מצופה בפלטינום. ויש הפרדה באמצעות פילם עשוי שרף. בשתי האלקטרודות יש שכבה נקבובית של פחמן פעיל ולכן פני שטח גדולים. כל שלוש השכבות מלאות בתרכובת מיוננת.
חלקיקי האור, הפוטונים נאספים בידי מולקולות של צבע המשמשות כקולטן אור על פני שטח שכבת הטיטניום. בעת חשיפה לאור, עוברות מולקולות הצבע לשכבת הטיטניום הדו-חמצני וכך נוצר זרם חשמל. בהמשך הוא עובר לשכבת הפחמן הפעיל. עקב הבדלים שחלים במטעני החשמל השלילי והחיובי בשכבות השונות של הפחמן ? מתאפשר איחסון אנרגיית החשמל עבור המטען.
החוקרים מסרו כי ההתקן החדשני יותר יעיל מתאים סולריים מבוססי סיליקון לצורך יצור אור חלש כלומר ניתן גם באמצועתו לקלוט אור-שמש לא באופן ישיר גם בימי גשם ועננות, גם באור החדר. המטען משחרר חשמל גם בחשיכה. עתה מחפשים לפטנט הזה ישומים תעשייתיים.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
פלסטיק מחשמל
|
|
|
|
|
|
|
קרב ובא היום שבאמת נלבש "מכנסיים חכמים". הם יהיו מצויידים באלקטרוניקה חכמה, כזאת שתאפשר לבד להחליף צבע, למשל, בתגובה לשינויים שחלים בסביבה. ואז נראה ממש כמו זיקיות.
הכנסת המכנסיים הללו לשימוש תלויה ביום שבו שבב פלסטיק יהיו מעשיים, זולים ואמינים ואז אפשר יהיה להחדיר מעגלים אלקטרוניים, בהדפסה, לתוך הבד, אבל גם לתוך נייר, ושלטי חוצות. בניגוד לטכנולוגיות המבוססות על סיליקון כמבודד, השימוש בחומרים אורגניים כלומר מבוססי פחמן, יבטיח יותר גמישות. הם גם יאפשרו לייצר טמפרטורות נמוכות לשימושים רבים ומגוונים מאד כמו: ציורי קיר ענקיים, אלקטרוניים.
מחקר חדש שיזם מכון התקינה הלאומי של ארה"ב, ה-NIST וימשך חמש שנים, מיועד לקדם את תחום האלקטרוניקה המבוססת על חומרים אורגניים ולהגיע עם מוצרים אלו לשלב מסחרי.
כיום, אלקטרוניקה אורגנית עדיין בחיתוליה ? מצויה בשלב שבו החלה תעשיית המוליכים-למחצה שמבוססת על סיליקון (כמו כל שבבי המחשב שלנו). מכון התקנים האמריקני יוצר עתה כלי מדידה וניסוי לבחינת מוצרים ראשונים שאמורים להגיע לשוק בשנים הקרובות. הכלים שיאפשרו להעניק תווי תקן למוצרים עתידיים אלו גם יבדקו הדפסי הזרקת דיו או הדפסת-גלגול ושיטות ציפוי ומעטה שונות ברכיבים האלקטרוניים החדשים.
בין השאר ייבחנו כך איכויות של צגי טלוויזיה ומחשב עשויים חלבונים מלאכותיים, מוליכים למחצה אורגניים, שיחליפו בעתיד את הצגים השטוחים הקיימים עתה, צגי הגביש הנוזלי. חומרים אורגניים אלו פותחו למשל בטכניון בחיפה בשיתוף פעולה של מדעני כימיה, הנדסת חשמל וביולוגיה.
| | | | | |
|
|
| |
|
| |
|
|
|
