» «
נאנו
מה זה נאנו?



נאנו פירושו קטן מאד מאד. הגודל הוא של מליונית המילימטר, כלומר מליונית מהמידה הכי קטנה בסרגל. אם תקחו שערה מראשכם, הרוחב שלה יהיה עצום ביחס לנאנו!

אם תרצו המחשה אחרת לכמה גודל ננו הוא זעיר - היחס בגדלים שבין ננו מטר למטר אחד, הוא כמו גודלה של גולה שמישהו מחזיק בידו, לגודלו של כדור הארץ כולו!

כיום מרבים לתת את הכינוי "נאנו" למוצרים קטנים וחסכוניים במקום, מפני שנאנו הוא קטן מאד. ביניהם מפורסמים היו מוצרים כמו נגן המוסיקה אייפוד נאנו של חברת "אפל", או מכונית הנאנו הזעירה שמיוצרת בהודו. ראו גם באאוריקה, בתגית "ננו-קוליברי" את הרובוט הזעיר הקרוי כך.

גם עולם הטכנולוגיה עוסק כיום בננוטכנולוגיה, או ננוטק כמו שלפעמים קוראים לה בקיצור.


הנה סרטון שמדגים כמה קטנים תצטרכו להיות כדי להגיע לגודל של מידת נאנו:

http://youtu.be/wV0t6smYm8M?t=25s


והנה סרט תיעודי על המזעור של הנאנו:

https://youtu.be/rSyGpxjBGnA?long=yes
תנ
איך כתבו את כל התנ"ך על גרגר?



בטכניון של ישראל, נכתב לאחרונה התנ"ך הזעיר בעולם. הכל החל כשהמדענים החליטו לכתוב את כל התנ"ך כולו על שבב זעיר שגודלו כגודל של גרגר סוכר. הם עשו זאת כדי להמחיש לציבור את היופי שבמזעור וביכולת לפעול בגדלים כה זעירים. מושג הנאנו, מסתבר, מעולם לא היה ברור יותר.

את הטקסט של הננו תנ"ך, בסביבות מיליון ומאתיים אלף אותיות, כתבו המדענים באמצעות חריטה על פרוסת סיליקון מצופה בזהב (שעוביו כ-100 אטומים!). הכתיבה נעשתה בעזרת קרן ממוקדת של יונים, כשהאלומה של הקרן חורטת בשכבת הזהב שמצפה את פרוסת הסיליקון. את תהליך הכתיבה המורכב הזה ניהלו באמצעות תוכנה שפותחה בטכניון. התוכנה שלטה בקרו היונים הממוקדת, והנחתה אותה בביצוע מדויק להפליא של תהליך הכתיבה על השבב הזעיר.

ואם זה לא מדהים מספיק, אז כדאי להוסיף גם שכל תהליך כתיבת התנ"ך המנוקד על השבב הזעיר, לקח שעה וחצי בלבד!


הנה תנ"ך הנאנו שנכתב בטכניון:

https://youtu.be/83cYu5xa5n0
רובוט דה וינצ'י
האם רובוטים יכולים לנתח בני אדם?



רובוט דה וינצ'י הוא רובוט מנתח שארבעת הזרועות שלו מחליפות את ידי המנתח בניתוחים מורכבים וחודרניים ומאפשרים לו לבצע ניתוח בלי צורך בחיתוכים קשים וחודרניים לגופו של המנותח. ניתוח של כריתת קיבה חלקית למשל, הוא ניתוח כזה שניתן כיום לבצע בעזרת הרובוט דה וינצ'י בקלות יחסית.

אפשרות נוספת שרובוט דה-וינצ'י מאפשר היא לשמש כמערכת רובוטית המאפשרת לנתח חולה מרחוק - בעוד שהחולה נמצא במקום אחד בעולם, יכול הרופא המומחה להימצא ביבשת אחרת ולנתחו בעזרת השליטה על הרובוט מרחוק!

מדובר במהפכה של ממש בתחום הרפואי ובמיוחד בתחום הננו-רפואה, שמבוסס על עבודה עדינה ביותר.


הנה סרטון בעברית שמסביר על יכולות רובוט הדה וינצ'י בניתוחים בישראל:

http://youtu.be/CJnEQkGo9wQ?t=13s


הנה עוד שימוש ברובוט הדה-וינצ'י לניתוחי כריתת הערמונית:

http://youtu.be/KGfSEwlk8zM


ניתוח לב פתוח באמצעות רובוט:

https://youtu.be/e5aJaKWXBF4


רובוט הניתוחים דה וינצ'י:

http://youtu.be/gooEGitgC8w
מבנה האטום
איך בנוי האטום?



מעולם לא ראיתם אטום, נכון? - אבל למעשה ראיתם מיליארדים של אטומים ביחד. אטומים מרכיבים כל חומר שאנו מכירים, כולל את גופנו, המחשב שלנו, הכוכבים שבשמיים וההרים שבמדבר. אבל אי אפשר לראות אטום בודד, כי הוא קטן מאד מאד. אנו רואים תמיד חומרים, שעשויים מהמוני אטומים שמרכיבים אותם.

האטום מורכב מגרעין וסביבו ענן של אלקטרונים. הגרעין הזעיר (בגודל של 1/100,000 מגודלו הכולל של האטום ובמשקל של מאית מהמשקל הכולל!), מכיל רכיבים שנקראים פרוטונים וניטרונים. "ענן האלקטרונים" שמסביב לגרעין מכיל אלקטרונים שנעים בו, בתוך "ריק האטום", אזור ריק שתופס כמעט את כל נפח האטום (כ99.999% ממנו). בענן האלקטרונים מסודרים האלקטרונים מעין קליפות. ככל שהקליפה רחוקה מהגרעין, יש בה יותר אלקטרונים. האלקטרונים, אגב, מסתובבים מסביב לגרעין האטום במהירות עצומה.

בכל חומר יש כמות אטומית שונה של פרוטונים, ניטרונים ואלקטרונים. מה שמחזיק את מרכיבי האטום ביחד, היא אנרגיה חשמלית. לפרוטונים שבגרעין יש מטען חיובי וביחד עם הנייטרונים שכשמם הם נייטרליים, הם גורמים למטען החיובי של הגרעין. את הכוח החשמלי ששואף לפרק את הגרעין, מנצח כח חזק יותר שמחזיק את החלקיקים ביחד. זוהי האנרגיה האטומית, ששחרור שלה יכול לשרת את האדם, משימושים כמו תחנות כוח גרעיניות, ועד לנשק גרעיני כמו פצצות ביקוע גרעיני ופצצות היתוך גרעיני. האלקטרונים שטעונים במטען שלילי, נעים מסביב לגרעין.


המלצה
=====
קראו באאוריקה בתגית "שעון אטומי" על השעון האטומי שמודד את הזמן בדיוק מושלם, בעזרת סיבוב האלקטרון המדויק של אטום הצזיום 133.


הנה הסבר לילדים על האטום:

http://youtu.be/wRYfbGPG3LA


הנה מבנה האטום וכיצד ניתן לנצלו:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g?t=23s


כלבים ממחישים את מבנה האטום - כחול (פרוטונים) וסגול (ניטרונים) נצמדים בגרעין האטום והירוקים הם האלקטרונים השליליים במטענם, שנעים מסביב:

http://youtu.be/addK0b2Isw8


הנה הסבר מהם אטומים:

http://youtu.be/mY1AMxUPhB8


הנה הסבר האטום ומספר החלקיקים בחומרים שונים:

http://youtu.be/Vi91qyjuknM

נאנו

ננו מנועים
מהם ננו-מנועים?



חוקרים הצליחו להתקדם עוד קצת לכיוון העתיד. להחדיר מנועים זעירים לתוך תאים חיים. לאחר שהזיזו אותם באמצעות תאים על-קוליים ובאמצעות מגנטים שמכוונים אותם. החוקרים מבהירים שזהו צעד חשוב נוסף לכיוון של ננו-מכונות לתיקון פגמים ובעיות בגוף מבפנים.


הנה הגדלה פי 1000, שבה רואים מוטות ננו, מנועים זעירים בפעילות בתאי הילה במעבדה:

http://youtu.be/qa_QFFopTms


מנועי ננו זעירים בצורת מוטות קטנים וצהובים, בהגדלה של פי 500:

https://www.youtube.com/watch?v=tvvwI3Z-p7U
ננוטכנולוגיה
מהי ננוטכנולוגיה?
מה זה ננו טכנולוגיה?
מהי ננו טכנולוגיה?


ננו-טכנולוגיה (או נאנו טכנולוגיה) הוא תחום מחקר ופיתוח טכנולוגיות של מערכות שהגודל שלהן הוא זעיר ביותר - בין ננומטרים בודדים (מיליארדיות המטר) לעשרות של ננומטרים. המחקר בתחום הזה הוא העתיד של המדע והטכנולוגיה ומרבית החוקרים מסכימים שיש בו הרבה הבטחה לעתיד.

כיום עוסקים בנאנו טכנולוגיה בתחומים שבהם המיזעור הופך קריטי, כמו מעבדים והתקנים בתעשיית האלקטרוניקה והחשמל, ריצוף של די אן איי ופיתוח חומרים כימיים חדשים ובעלי חוזק גדול במיוחד.


הנה הננו טכנולוגיה והשימוש שלה בתחומים כמו רפואה:

http://youtu.be/Wa_I6A1cnRQ


הנאנו טכנולוגיה והיתרונות שלה בתחומים יומיומיים:

http://youtu.be/_QF6uJHFcBg


וסרט תיעודי על השפעת הננו-טכנולוגיה על העתיד:

https://youtu.be/VniSpbwcLX4?long=yes
אירוג'ל
מהו האירוג'ל - החומר הקל ביותר בעולם?



האירוג'ל (Aerogel) הוא חומר מלאכותי מוצק, בעל צפיפות נמוכה במיוחד ש-99.8% ממנו הוא אוויר. מדובר בחומר שהרכיב הנוזלי שבו הוחלף באוויר, שהוא קל במיוחד.

בזכות המבנה המיקרוסקופי המיוחד שלו, לאירוג'ל יכולת בידוד מעולה (יש לו חסינות לחום של עד 1300 מעלות צלסיוס!) ויכולת לשאת משקל כבד במיוחד.

על אף שהאירוג'ל יוצר לראשונה בשנת 1931 על ידי הכימאי סטיבן קיסטלר, הוא פותח ושופר בעשורים האחרונים הן על ידי נאס"א, לטובת משימות בחקר החלל והן על ידי מדענים בסין, שהצליחו לשפר את תכונותיו עוד יותר.

כיום זוכה האירוג'ל לשימושים מגוונים בתעשיות כמו הקוסמטיקה והצבעים, בחומרי בידוד לבניין ובתעשייה הכימית לסוגיה. בחלל השתמשו בו בשנים האחרונות באיסוף אבק וגרגרי חול מכוכב הלכת מאדים.


הנה הדגמה של הארוג'ל, החומר הקל בעולם, ועד כמה הוא קל:

http://youtu.be/j2Ny_00t30I


וסרטון שמדגים את חוזקו של הארוג'ל ולפיכך את השימושים שלו בתעשיה:

http://youtu.be/WREnMOheOMI
בורופין
מהו החומר החזק בעולם, בורופין?



החומר החזק ביותר בעולם יהיה כנראה הבורופין (Borophene). זהו בחומר סינתטי, מלאכותי, שנוצר במעבדה ושלא ניתן למצוא בטבע. הבורופין פותח בידי חוקרים אמריקאים ונחשף לעולם בשנת 2014. אפילו יותר מגראפין, חומר קל במיוחד שדומה לו במובנים שונים, נראה שהבורופין עשוי להיות החומר החזק ביותר בעולם.

את הבורופין מייצרים בתהליך של אידוי חומר בשם בורון ואז עיבוי שלו על יריעת כסף דקה. כיוון שבורון וכסף לא יוצרים תגובה כימית, נוצרת מעין יריעת בורון בעובי של אטום אחד והיא הבורופין. כמו הגראפין, החומר הקל להפליא שפותח בשנים האחרונות ומהווה הישג מדעי לכשעצמו, גם הבורופין עשוי מיריעה דקה של אטומים. כל 36 אטומים שלו מסודרים כמשטח דו-ממדי, אותה יריעה שהוזכרה, כשבמרכזם חור בצורה הקסגון. המבנה הזה אינו רק יפה, אלא מקנה לו חוזק נדיר.

מה שמעניין הוא שבתהליך הזה נוצרות בבורופין תכונות שונות, שלא ניתן למצוא באטום הבורון, האטום שמרכיב אותו. למשל זה שלבורופין תכונות מתכתיות, על אף שהבורון הוא יסוד שאינו מתכתי. ניקח לדוגמה את המוליכות החשמלית שלו. בניגוד לבורון, שהוא רק מוליך למחצה, הבורופין מוליך חשמל מצוין. אבל הוא לא סתם מוליך חשמל, אלא שסידור האלקטרונים הייחודי שלו מאפשר זרימת אלקטרונים חד-כיוונית. החוקרים רואים בעובדה זו פוטנציאל לשימושים עתידיים מגוונים, לצרכי הובלה חשמלית לכיוון אחד בלבד, כשהכיוון השני חסום ומאובטח נגד התחשמלות או העברת מתח חשמלי למקומות שאיננו רוצים.

הבורופין הוא הבטחה ענקית. כשילמדו כיצד ניתן ליישמו בתעשייה, הוא עשוי לשמש כחומר הבנייה של מבני ענק דקיקים, חזקים ויציבים להפליא. כבר עכשיו מדברים על שימוש בבורופין לצורך בניית מעלית-החלל, שתעלה בני-אדם אל מחוץ לאטמוספירה, ללא צורך בחלליות יקרות וצורכות אנרגיה (קראו עליה באאוריקה בתגית "מעלית חלל").


הנה בורופין - החומר החזק בתבל:

https://youtu.be/9WN_71PxjDs


האם כך יוביל אותנו הבורופין במעלית חלל אל עבר תחנת החלל הבינלאומית?

https://youtu.be/fASklODXNnw?long=yes


ננו-קוליברי
מהו רובוט ננו-קוליברי?



ננו-קוליברי הוא רובוט קטן ומעופף. בפיתוח הרובוט הקטן הזה נעשה שימוש בטכנולוגיה חכמה שגם לומדת מהציפור הזעירה עם התעופה המושלמת. כבר בשנת 2011 שקל הננו-קוליברי 19 גרם והייתה לו מוטת כנפיים של 16.5 סנטימטרים. כמו הקוליברי האמיתית, גם גירסת הנאנו קוליברי מסוגלת לעוף אנכית ואופקית ומצליחה לרחף במקום גם למול משבי רוח מפתיעים. על אף משקלו הזעיר נושא הננו-קוליברי מצלמה וציוד תקשורת זעיר וכמובן סוללות מיוחדות בגודל זעיר.


הנה סרטון שמציג את רובוט הננו-קוליברי ואת מה שהיא מצלמת ומשדרת בזמן אמת:

http://youtu.be/SgxtIPIDBnY


והנה הדגמה שביצעה מעבדת הפיתוח של הצבא האמריקני לעיתונאים:

http://youtu.be/uv72wmw5eKw?t=3s
מהו הסרטון הכי קטן שנוצר אי-פעם?



הננו-פיזיקאים במעבדת המחקר של חברת המחשבים הוותיקה "יבמ" יצרו את הסרטון הקטן ביותר בעולם מאטומים בודדים! הם שברו את השיא העולמי בתחום יצירת סרטים זעירים.

כל התמונות בסרטון נוצרו על ידי הזזה של אטומים בודדים על ידי אנשי יבמ. לאחר הביצוע הוגדלו התמונות הזעירות פי 100 מיליון מגודלן המקורי ונערכו לסרט אנימציה פשוט אך מרשים מבחינה טכנולוגית.

חברת יבמ חוקרת ולומדת רבות כדי לפתח את היכולת לשלוט בתנועתם של אטומים בודדים. החברה עושה זאת בעיקר לצורך הפיתוח של מערכות אחסון אטומיות לאחסון מתקדם של נתוני מחשב.


הנה הסרט הקטן בעולם:

http://youtu.be/pGXFq24fNk4


הנה הדרך שבה נוצר הסרטון הכי זעיר בעולם:

http://youtu.be/EaTRvX_sgso


וכך נעים האטומים:

https://youtu.be/b0IbXG0hnOk
מהו שלט הפרסום הקטן בהיסטוריה?



באמצעות מיקרוסקופ מנהור סורק, מכשיר מופלא שמאפשר להזיז אטומים בודדים בחומר, הצליח דר. דון אייגלר, שיצר את המיקרוסקופ ועמד בראש המדענים של חברת המחשבים "יבמ" בשנת 1989, לסדר כרצונו 35 אטומים של חומר בשם קסנון.

מהאטומים שהוזזו ממקומם יצרו אייגלר והנאנו-פיזיקאים שלו את הכיתוב IBM על פני משטח של ניקל. כך הם הצליחו ליצור את שלט הפרסום הזעיר בכל הזמנים ושברו את השיא העולמי ביצירת שלטי פרסום זעירים.


הנה השלט הפרסומי הקטן בעולם, שנוצר מאטומים בודדים:

http://youtu.be/oSCX78-8-q0


הנה הסבר של האדוות שמסביב לאטום:

http://youtu.be/bZ6Hv_du2Zo
איך ננו-רובוטים ירפאו בעתיד?



ננורובוטים הם כנראה אחת המהפכות העתידיות של עולם הרפואה. לא בטוח שנראה אותם בבתי החולים שלנו בקרוב, אבל הם ללא ספק יוכלו להיות הדור הבא של מכשירי הרפואה של העתיד.

הננו רובוטים הם רובוטים ביולוגיים זעירים שיוחדרו למחזור הדם של החולה ויבצעו משימות מורכבות, שהדרכים לטיפול בהן כיום הן מורכבות, כואבות וחודרניות מאד. בניגוד למיקרו-רובוטים, שהם מכונות זעירות, הנאנו-רובוטים מבוססים על ביולוגיה, גנטיקה, כימיה זעירה וטיפולים גופניים מתוחכמים. הם יבצעו משימות של לוחמה זעירה בתאים סרטניים, בניית עצמות או שחרור של תרופות מקומיות לאזורי גוף מוגדרים. והטוב ביותר הוא שכל אלה יבוצעו בקלות וביעילות וללא ניתוחים יקרים, כואבים ומחייבים החלמה ארוכה.

הטכנולוגיה החדשנית והמהפכנית הזו היא ללא ספק ההתגשמות של כל מה שעולם הרפואה חולם עליו. הפתרונות המבריקים והחדשניים שיאפשרו הרובוטים הביולוגיים הזעירים הללו לבעיות רפואיות מוכרות, יצילו חיים ויקצרו זמנים לטיפול בכאבים ומחלות קשות.


הנה הננו-רובוטים של העתיד:

http://youtu.be/Wa_I6A1cnRQ


כך יישלחו המיני רובוטים להילחם בסרטן:

https://youtu.be/2gAECZmklRU


נאנו רובוט שאדם יכול לבלוע והוא ינתח את גופו מבפנים:

https://youtu.be/ayteOA5VDRI


חזון של נאנו רובוטים לתיקון ה-DNA האנושי:

https://youtu.be/Q8tAj8A4pc0


ונאנו-רובוט שיוכל בעתיד להילחם בגידולים בתוך הגוף:

https://youtu.be/Q3M4S7_ISs0


סרט תיעודי על הננוטכנולוגיה של העתיד והנאנו-רובוטים:

https://youtu.be/NifvDjGTfig?long=yes


והרצאה על הנאנו רובוטים והשימושים השונים שלהם:

https://youtu.be/UsTYDCkro44?long=yes
מהם נאנו-תאי הרפאים?


"נאנו תאי רפאים" הם תאים שיוכלו לשאת תרופות אל תוך הגידול הסרטני ולשחרר אותן שם, כדי לפגוע בגידול, ללא פגיעה בגוף וברקמות הבריאות שבו. תאי הרפאים הם תאי גזע שרוקנו מהתוכן שלהם והפכו לתאים שעשויים רק מקרום התא ואז הוקטנו לגודל נאנו-מטרי.

מדובר בגודל תא זעיר ביותר, כשכל נאנו תא שכזה ניתן לטעון בתרופות מדויקות לחיסול הגידול הסרטני. יתרונו הגדול של התא הזעיר, הוא היותו חסין מהשפעות של גוף החולה, מה שאומר שמערכת החיסון של הגוף לא תדחה אותו ואת חבריו.

בקיצור, את אותם תאי הרפאים הזעירים ניתן יהיה "להסיע" אל הגידול הסרטני ולשחרר בו ורק בו, את התרופות. האמת היא שלא מדובר בהנעה מכוונת של נאנו-תאי הרפאים אל עבר הגידול, אלא בתנועה חופשית שלהם ברחבי הגוף, עד שהם נתקלים בגידול ומשמידים אותו באמצעות התרופות שהם משחררים רק בהיותם בתוכו.


הנה הננו-תאי רפאים שיילחמו בעתיד בסרטן:

https://youtu.be/Zf1XdKkYgZo


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

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.