שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהו הבד החכם שלא נרטב?
באולימפיאדת בייג'ין זכו שחיינים אמריקאים במבול של מדליות זהב, ביניהם השחיין מייקל פלפס, שזכה בה ב-8 מדליות זהב ושבר 7 שיאי עולם. ההישג המדהים הושג בזכות בגד ים חכם דוחה מים שהקטין משמעותית את החיכוך של גוף השחיינים עם המים והושמעו טענות רבות על היתרון הלא-הוגן.
בסופו של דבר נאסר השימוש העתידי בבגדי הים מהבד החכם הזה, אבל הנוכחים קיבלו הדגמה ליכולותיה של הננוטכנולוגיה בעולם האמיתי.
מדובר בבד שלא נרטב (Neverwet fabric). הוא יוכל להיות הפתרון לבגדים עמידים למים, לשומנים ולכתמים. מכיוון שמולקולות הנוזל או החומר המכתים לא ייקשרו למולקולות של סיבי הבד, אם בגד שעשוי ממנו יירטב, לא יווצר עליו כתם.
איך זה עובד?
הבד שלא נרטב משתמש בננו-חלקיקים דוחי מים, שמורכבים מפחמן, פלואור, צורן וחמצן, בשילוב עם חלקיקי חומר פלסטי. התוצאה היא המוני כיסי אוויר בבד, המהווים 97 אחוזים מהבד. כשהבד המוגן הזה בא במגע עם חומר מכתים או סתם רטוב, הוא קולט אותו בכיסי האוויר והנוזל לא נקשר או מכתים את הבד עצמו.
הבד הזה הוא רק אחד מהפיתוחים הננוטככנולוגיים של "בדים חכמים", או "טקסטיל טכנולוגי", במקרה הזה בתחום הספציפי של "ננוטכנולוגיה הידרופובית". מדובר בפיתוח שיוצר שכבה המפרידה בין הבד לחומר הנוזלי או המכתים ומונע את ההיקשרות ההדדית ביניהם.
השימושים הנוכחיים בבדים כאלה הם לג'ינס נגד כתמים, חולצות ומכנסיים דוחי כתמים, בדי עבודה לסביבות מזוהמות, למפות וכיסויי רהיטים ועוד. העתיד, כך נראה, שייך לבדים הללו ודומיהם.
שימו לב להבדל בין הנעליים בבוץ - הדגמה של הבד שלא נרטב:
https://youtu.be/YqGkC5uJ0yM
כך למדו המדענים מהטבע כיצד לייצר בדים כאלה:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הבד החכם יוצא לאור ובודקים כמה הוא עמיד בפני נוזלים וכתמים:
https://youtu.be/xPiwu-eoUQY
איך התרמוס שומר על החום?
התרמוס מאפשר לשמור על חום קבוע לנוזל שבתוכו. שמירת החום נעשית באמצעות שכבה כפולה של בידוד, שמתבססת על ואקום.
בתרמוס יש מיכל זכוכית שבינו לבין הדופן החיצונית של התרמוס יש ריק, מה שנקרא באנגלית ואקום. הואקום הוא חלל ריק שאין בו אוויר ולמעשה אין בו שום גז או חומר. הריק הזה לא מאפשר לחום של הבקבוק לעבור דרכו ולכן הנוזל שבבקבוק שומר על הטמפרטורה שבו זמן רב.
עוד דבר שמאפשר לחום להישמר זמן רב הוא צבע הכסף שבו צבועה הזכוכית של המיכל מבפנים. הזכוכית הכסופה מחזירה את החום פנימה למיכל, ממש כמו שמראה מחזירה אור. כך נשמר החום של הנוזל שבתרמוס טוב יותר.
כך פועל התרמוס:
http://youtu.be/oYoHGiNxp2E
מהם האיים המבודדים בעולם?
שמונת איי הוואי הם האיים המבודדים ביותר בעולם. מחקר גילה שהאי הגדול מבין איי הוואי הוא חלק מהר עצום שנמצא מתחת למימי האוקיינוס ושגובהו כפול מהגובה של האוורסט - ההר הגבוה בעולם. ההר הזה כה רחב שהוא מכיל את האוורסט לפחות 140 פעם!
מסתבר שההר העצום הזה, שהאי הוואי הוא חלקו העליון והזעיר ביותר, נוצר מהתפרצויות אינסופיות של 5 הרי געש אדירים, מסוג סופר וולקנו. הלבה שיצאה מהם בכמויות אדירות, היא שיצרה את האי הזה, במהלך מיליוני שנים של התפרצויות לבה עצומות.
הנה הדרך שבה התפתחו איי הוואי, האיים הכי מבודדים בעולם:
https://youtu.be/66UdZWZgfWY
והחיים באיי הוואי:
https://youtu.be/XhHwGolzQmg
איך יש בדים שלא צריכים גיהוץ?
הבד ללא גיהוץ (Wrinkle free fabric), או בגדי אל-קמט, הם בדים שיוצאים מהכביסה ללא קמטים, כאילו הרגע עברו גיהוץ.
זהו פתרון נהדר לאנשים עסוקים שאין להם זמן לגיהוץ בגדיהם, לאחר הכביסה. ואכן, עם קצב חייהם המסחרר, משתמשים אנשי עסקים רבים בבגדים ללא גיהוץ. חברות האופנה השונות מציעות לבוש עסקי מבדים כאלה שאינם מחייבים גיהוץ, בהיותם מבד אל-קמט.
לפיכך נמכרות כיום בשוק חולצות מכופתרות ואיכותיות שנראות כאילו יצאו כרגע מהארון, מבלי שעברו כלל גיהוץ. חברת Culombia למשל פיתחה חולצת אל-קמט שאינה מצריכה גיהוץ, אך היא גם מתייבשת במהירות והיא קלת משקל - מה שמבטיח חולצה מושלמת לאיש העסקים המרבה לטוס.
ראשית, הטכנולוגיה הזו היא לרוב של בדים סינתטיים, כאלו שהם מראש פחות מתקמטים. אבל הטובים יותר והפחות מזיעים הם מבד מוצלח יותר שפותח עם הזמן ומשלב פוליאסטר סינתטי עם כותנה טבעית.
לייצור בד שלא דורש גיהוץ ישאפו גם היצרנים להשתמש בסריגים, גם אם עדינים מאוד, עד כדי כך שנדמה שהם אריגים. אבל הסריג, בניגוד לאריג, הוא אלסטי, פחות מתקמט מראש ולא דורש גיהוץ. חולצת טריקו, למשל, נתפרת מסריג ולא אריג. לכן היא נמתחת יותר ולא זקוקה לגיהוץ.
הנה הסבר כימי על הבדים ללא גיהוץ:
https://youtu.be/WObqg56hOFc
יצרן מתאר את ייצור הבגדים הללו:
https://youtu.be/Ud26bpL5RbI
איך לזהות מתי בגד הוא אכן כזה:
https://youtu.be/3ZEKrins1Y0
והמלצות על הבדים ההידרופוביים השווים של ימינו:
https://youtu.be/LYbC1V7u_js?long=yes
איך איגלו מחמם?
איגלו הוא מבנה עשוי מלבני שלג שבנוי לרוב בצורת כיפה. האיגלו משמש כבית קבוע לבני האינואיטים (אסקימואים) או כמחסה זמני של ציידים אסקימוסים.
האיגלו הוא ההוכחה ליחסיות. החום בתוכו הוא אמנם לא רב, אבל ביחס לקור השורר בחוץ, מהווה האיגלו ניצחון של ממש. זאת משום שהיתרון של הקרח כאמצעי לבניית בית בקוטב, הוא היכולת שלו לבודד מהקור שבחוץ ובמיוחד מהרוחות העזות.
רוחות הקוטב הללו הן הגורם העיקרי לקור המקפיא שבקוטב. איגלו שבנוי נכון מסוגל לשמור על הפרשי טמפרטורה של 40 מעלות מהקור שבחוץ.
כך האיגלו מחמם:
https://youtu.be/1L7EI0vKVuU
איגלו שבנתה משפחה ובחנה את החום שבפנים:
https://youtu.be/jlXv5wSN9qw
והדרכה על איך לבנות איגלו:
http://youtu.be/hwuv9qzrVec
ממי למדו ליצור בדים דוחי כתמים ומים?
בד דוחה כתמים (Hydrophobic fabric) הוא בד שדוחה נוזלים ומכאן שגם מונע כתמים וגם מצריך פחות כביסה.
השיטה היא של בד בעל תכונות הידרופוביות, בד דוחה מים, שכשמו כן הוא - עמיד בפני מים. בדים הידרופוביים הם בדים שצופו בציפוי נאנו המאפשר להם את דחיית המים.
חוץ מדחיית נוזלים ובהסתמך עליו יכולים ציפויי הנאנו להקנות למוצרי טקסטיל ובד תכונות נוספות, כמו דחיית כתמים או מניעת קמטים.
אגב, מי שנתן את ההשראה והפתקון לייצור בדים דוחי נוזלים וכתמים הוא פרח הלוטוס המפורסם מהמזרח הרחוק. הצמח הזה, על פרחיו הנפלאים, הוא דוגמה מצוינת ליכולת לדחיית לכלוך ובוץ בטבע.
בדרך שנקראת "ביומימיקרי", כלומר למידה מהטבע, למדו מצמח הלוטוס חברות מסחריות בתחום האופנה כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, כך שיהיו עמידים במים.
הלמידה הזו מהטבע, שנקראת גם ביומימטיקה, האה כאן לידי ביטוי כשהמדענים הבחינו במה שהם כינו "אפקט הלוטוס". זוהי תכונה טבעית המאפשרת לצמח הלוטוס להשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית ומלוכלכת.
כשהם חקרו את האופן בו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת החוקרים הבינו שיש לו ציפוי מיוחד המאפשר זאת. את הציפוי הזה הם למדו לחקות ולייצר בדים דוחי נוזלים וקמטים כאלה.
כך למד האדם מצמח הלוטוס דוחה הלכלוך:
https://youtu.be/9bLp4ayM6L0
מצגת וידאו על הלוטוס אפקט:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הלמידה מצמח הלוטוס על יצירת משטחים סופר הידרופוביים מלאכותיים ובדים דוחי מים:
https://youtu.be/SIiv-hkRvZE
חולצות לוטוס שנתפרו מבדים דוחי נוזלים וכתמים, בהשראת צמח הלוטוס:
https://youtu.be/AdFkg_0LZ6Y
והדגמת היכולת לדחות כתמים:
https://youtu.be/Dh26kAmCzTI
והסבר מדעי על הלמידה מהטבע כיצד לייצר את הבדים ההידרופוביים הללו:
https://youtu.be/YR4uCvy7wOA
באולימפיאדת בייג'ין זכו שחיינים אמריקאים במבול של מדליות זהב, ביניהם השחיין מייקל פלפס, שזכה בה ב-8 מדליות זהב ושבר 7 שיאי עולם. ההישג המדהים הושג בזכות בגד ים חכם דוחה מים שהקטין משמעותית את החיכוך של גוף השחיינים עם המים והושמעו טענות רבות על היתרון הלא-הוגן.
בסופו של דבר נאסר השימוש העתידי בבגדי הים מהבד החכם הזה, אבל הנוכחים קיבלו הדגמה ליכולותיה של הננוטכנולוגיה בעולם האמיתי.
מדובר בבד שלא נרטב (Neverwet fabric). הוא יוכל להיות הפתרון לבגדים עמידים למים, לשומנים ולכתמים. מכיוון שמולקולות הנוזל או החומר המכתים לא ייקשרו למולקולות של סיבי הבד, אם בגד שעשוי ממנו יירטב, לא יווצר עליו כתם.
איך זה עובד?
הבד שלא נרטב משתמש בננו-חלקיקים דוחי מים, שמורכבים מפחמן, פלואור, צורן וחמצן, בשילוב עם חלקיקי חומר פלסטי. התוצאה היא המוני כיסי אוויר בבד, המהווים 97 אחוזים מהבד. כשהבד המוגן הזה בא במגע עם חומר מכתים או סתם רטוב, הוא קולט אותו בכיסי האוויר והנוזל לא נקשר או מכתים את הבד עצמו.
הבד הזה הוא רק אחד מהפיתוחים הננוטככנולוגיים של "בדים חכמים", או "טקסטיל טכנולוגי", במקרה הזה בתחום הספציפי של "ננוטכנולוגיה הידרופובית". מדובר בפיתוח שיוצר שכבה המפרידה בין הבד לחומר הנוזלי או המכתים ומונע את ההיקשרות ההדדית ביניהם.
השימושים הנוכחיים בבדים כאלה הם לג'ינס נגד כתמים, חולצות ומכנסיים דוחי כתמים, בדי עבודה לסביבות מזוהמות, למפות וכיסויי רהיטים ועוד. העתיד, כך נראה, שייך לבדים הללו ודומיהם.
שימו לב להבדל בין הנעליים בבוץ - הדגמה של הבד שלא נרטב:
https://youtu.be/YqGkC5uJ0yM
כך למדו המדענים מהטבע כיצד לייצר בדים כאלה:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הבד החכם יוצא לאור ובודקים כמה הוא עמיד בפני נוזלים וכתמים:
https://youtu.be/xPiwu-eoUQY
התרמוס מאפשר לשמור על חום קבוע לנוזל שבתוכו. שמירת החום נעשית באמצעות שכבה כפולה של בידוד, שמתבססת על ואקום.
בתרמוס יש מיכל זכוכית שבינו לבין הדופן החיצונית של התרמוס יש ריק, מה שנקרא באנגלית ואקום. הואקום הוא חלל ריק שאין בו אוויר ולמעשה אין בו שום גז או חומר. הריק הזה לא מאפשר לחום של הבקבוק לעבור דרכו ולכן הנוזל שבבקבוק שומר על הטמפרטורה שבו זמן רב.
עוד דבר שמאפשר לחום להישמר זמן רב הוא צבע הכסף שבו צבועה הזכוכית של המיכל מבפנים. הזכוכית הכסופה מחזירה את החום פנימה למיכל, ממש כמו שמראה מחזירה אור. כך נשמר החום של הנוזל שבתרמוס טוב יותר.
כך פועל התרמוס:
http://youtu.be/oYoHGiNxp2E
שמונת איי הוואי הם האיים המבודדים ביותר בעולם. מחקר גילה שהאי הגדול מבין איי הוואי הוא חלק מהר עצום שנמצא מתחת למימי האוקיינוס ושגובהו כפול מהגובה של האוורסט - ההר הגבוה בעולם. ההר הזה כה רחב שהוא מכיל את האוורסט לפחות 140 פעם!
מסתבר שההר העצום הזה, שהאי הוואי הוא חלקו העליון והזעיר ביותר, נוצר מהתפרצויות אינסופיות של 5 הרי געש אדירים, מסוג סופר וולקנו. הלבה שיצאה מהם בכמויות אדירות, היא שיצרה את האי הזה, במהלך מיליוני שנים של התפרצויות לבה עצומות.
הנה הדרך שבה התפתחו איי הוואי, האיים הכי מבודדים בעולם:
https://youtu.be/66UdZWZgfWY
והחיים באיי הוואי:
https://youtu.be/XhHwGolzQmg
הבד ללא גיהוץ (Wrinkle free fabric), או בגדי אל-קמט, הם בדים שיוצאים מהכביסה ללא קמטים, כאילו הרגע עברו גיהוץ.
זהו פתרון נהדר לאנשים עסוקים שאין להם זמן לגיהוץ בגדיהם, לאחר הכביסה. ואכן, עם קצב חייהם המסחרר, משתמשים אנשי עסקים רבים בבגדים ללא גיהוץ. חברות האופנה השונות מציעות לבוש עסקי מבדים כאלה שאינם מחייבים גיהוץ, בהיותם מבד אל-קמט.
לפיכך נמכרות כיום בשוק חולצות מכופתרות ואיכותיות שנראות כאילו יצאו כרגע מהארון, מבלי שעברו כלל גיהוץ. חברת Culombia למשל פיתחה חולצת אל-קמט שאינה מצריכה גיהוץ, אך היא גם מתייבשת במהירות והיא קלת משקל - מה שמבטיח חולצה מושלמת לאיש העסקים המרבה לטוס.
ראשית, הטכנולוגיה הזו היא לרוב של בדים סינתטיים, כאלו שהם מראש פחות מתקמטים. אבל הטובים יותר והפחות מזיעים הם מבד מוצלח יותר שפותח עם הזמן ומשלב פוליאסטר סינתטי עם כותנה טבעית.
לייצור בד שלא דורש גיהוץ ישאפו גם היצרנים להשתמש בסריגים, גם אם עדינים מאוד, עד כדי כך שנדמה שהם אריגים. אבל הסריג, בניגוד לאריג, הוא אלסטי, פחות מתקמט מראש ולא דורש גיהוץ. חולצת טריקו, למשל, נתפרת מסריג ולא אריג. לכן היא נמתחת יותר ולא זקוקה לגיהוץ.
הנה הסבר כימי על הבדים ללא גיהוץ:
https://youtu.be/WObqg56hOFc
יצרן מתאר את ייצור הבגדים הללו:
https://youtu.be/Ud26bpL5RbI
איך לזהות מתי בגד הוא אכן כזה:
https://youtu.be/3ZEKrins1Y0
והמלצות על הבדים ההידרופוביים השווים של ימינו:
https://youtu.be/LYbC1V7u_js?long=yes
בידוד
איגלו הוא מבנה עשוי מלבני שלג שבנוי לרוב בצורת כיפה. האיגלו משמש כבית קבוע לבני האינואיטים (אסקימואים) או כמחסה זמני של ציידים אסקימוסים.
האיגלו הוא ההוכחה ליחסיות. החום בתוכו הוא אמנם לא רב, אבל ביחס לקור השורר בחוץ, מהווה האיגלו ניצחון של ממש. זאת משום שהיתרון של הקרח כאמצעי לבניית בית בקוטב, הוא היכולת שלו לבודד מהקור שבחוץ ובמיוחד מהרוחות העזות.
רוחות הקוטב הללו הן הגורם העיקרי לקור המקפיא שבקוטב. איגלו שבנוי נכון מסוגל לשמור על הפרשי טמפרטורה של 40 מעלות מהקור שבחוץ.
כך האיגלו מחמם:
https://youtu.be/1L7EI0vKVuU
איגלו שבנתה משפחה ובחנה את החום שבפנים:
https://youtu.be/jlXv5wSN9qw
והדרכה על איך לבנות איגלו:
http://youtu.be/hwuv9qzrVec
בד דוחה כתמים (Hydrophobic fabric) הוא בד שדוחה נוזלים ומכאן שגם מונע כתמים וגם מצריך פחות כביסה.
השיטה היא של בד בעל תכונות הידרופוביות, בד דוחה מים, שכשמו כן הוא - עמיד בפני מים. בדים הידרופוביים הם בדים שצופו בציפוי נאנו המאפשר להם את דחיית המים.
חוץ מדחיית נוזלים ובהסתמך עליו יכולים ציפויי הנאנו להקנות למוצרי טקסטיל ובד תכונות נוספות, כמו דחיית כתמים או מניעת קמטים.
אגב, מי שנתן את ההשראה והפתקון לייצור בדים דוחי נוזלים וכתמים הוא פרח הלוטוס המפורסם מהמזרח הרחוק. הצמח הזה, על פרחיו הנפלאים, הוא דוגמה מצוינת ליכולת לדחיית לכלוך ובוץ בטבע.
בדרך שנקראת "ביומימיקרי", כלומר למידה מהטבע, למדו מצמח הלוטוס חברות מסחריות בתחום האופנה כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, כך שיהיו עמידים במים.
הלמידה הזו מהטבע, שנקראת גם ביומימטיקה, האה כאן לידי ביטוי כשהמדענים הבחינו במה שהם כינו "אפקט הלוטוס". זוהי תכונה טבעית המאפשרת לצמח הלוטוס להשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית ומלוכלכת.
כשהם חקרו את האופן בו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת החוקרים הבינו שיש לו ציפוי מיוחד המאפשר זאת. את הציפוי הזה הם למדו לחקות ולייצר בדים דוחי נוזלים וקמטים כאלה.
כך למד האדם מצמח הלוטוס דוחה הלכלוך:
https://youtu.be/9bLp4ayM6L0
מצגת וידאו על הלוטוס אפקט:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הלמידה מצמח הלוטוס על יצירת משטחים סופר הידרופוביים מלאכותיים ובדים דוחי מים:
https://youtu.be/SIiv-hkRvZE
חולצות לוטוס שנתפרו מבדים דוחי נוזלים וכתמים, בהשראת צמח הלוטוס:
https://youtu.be/AdFkg_0LZ6Y
והדגמת היכולת לדחות כתמים:
https://youtu.be/Dh26kAmCzTI
והסבר מדעי על הלמידה מהטבע כיצד לייצר את הבדים ההידרופוביים הללו:
https://youtu.be/YR4uCvy7wOA
