הישג ישראלי: דרך חדשה להשפיע על התפשטות גלים

דף הבית >> דעות ומחקרים >> מה חדש באקדמיה? >> הישג ישראלי: דרך חדשה להשפיע על התפשטות גלים
הישג ישראלי: דרך חדשה להשפיע על התפשטות גלים
מאת: חיים חביב, 12.1.14, 13:30אוניברסיטת בן גוריון
 
בוגר אוניברסיטת בן גוריון בנגב, ד"ר סטפן רודיק, גילה דרך חדשה לבצע מניפולציה בהתפשטות גל, לשינוי תכונות חומרים פיזיים על פי דרישה. כיוונון אורך גל (אופטי, אלסטי או אקוסטי) יכול להסוות או לשנות צבע של חומרים פיזיים.
סטפן רודיק 
רודיק (בתמונה), השוקד כעת כעמית מחקר על לימודי פוסט-דוקטורט ב-MIT, השלים לימודי תואר שלישי בהנדסת מכונות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב בשנת 2012, במעבדתו של פרופ' גל דה בוטון. הגילוי החדש פורסם בכתב העת Physical Review Letters לביקורת עמיתים.
 
כידוע, גלים (אופטיים, אלסטיים או אקוסטיים) מתפשטים בדרכים שונות בחומרים שונים. הפיזור השונה יוצר אפקטים שונים, כגון: גוונים שונים, שקיפות וספיגת קול או אפילו אפקטים 'אקזוטיים' כגון הסוואה אקוסטית ואופטית. קיים קושי לשנות תכונות אלו במבנים, שנוצרו בטבע או יוצרו במעבדה.

ד"ר רודיק וצוותו מתמקדים במחקרם בחקר הדרכים לשינוי התפשטות הגלים כדי להשפיע על תכונות חומר נתון על פי דרישה. המחקר בוחן את הצורה הנוחה ביותר מבחינת היצרן להשפיע על תכונות חומר נתון. התקדמויות אחרונות בייצור "שכבה-אחר-שכבה" מאפשרות לייצר חומרים מורכבים ברזולוציה של תת-אורך גל של עובי השכבות. רזולוציה זו מאפשרת ליצור מבנים לשינוי התפשטותו של האור הנראה לעין.

ד"ר רודיק סטפן: "בכמה מובנים, מבנים מרובדים אלה הינם פשוטים מאד ובאחרים הם אינם פשוטים כלל. למשל, כאשר החומר דחוס, השלב הנוקשה יותר קורס (בשל 'אי-יציבות אלסטית') ויוצר את הצורות המקומטות של שכבות נוקשות. בכך אנו יוצרים מבנה מסודר בקנה מידה קטן מאד. המיקרו-מבנים המורכבים הללו משמשים כמערכת שמפזרת ומתערבת בהתפשטות הגלים. מיקרו-מבנה נשלט זה עשיר יותר משמעותית מאשר שכבות ישרות פשוטות והחומרים יוצרים אפקטים מעניינים. במיוחד, ניתן לסנן תדירויות בלתי רצויות של גלים אלסטיים, ולהשתמש בתופעה לעיצוב חומרים מבטלי-רעש".

האפקטים זמינים מאד לכוונון, הפיכים ונשלטים וניתן לשנותם באופן יזום. כך לדוגמה, יכולים החוקרים לשנות את צבע החומר, או אולי אפילו להפכו לבלתי נראה מבחינה אופטית או אקוסטית.

בנוסף, המחקר הנוכחי מהווה צעד חשוב לקראת הבנת התפשטות הגלים בסביבה רכה, מה שעשוי לשפר פוטנציאלית את טכניקות האבחון הלא-פולשניות בשימושים ביו-רפואיים. הטבע מעצב לעתים חומרים שאינם יציבים לחלוטין, וצורות מקומטות וקורסות נפוצות מאד ברקמות ביולוגיות. זו הסיבה מדוע חשוב ביותר להבין את התכונות של החומרים הרכים הללו, שכל כך נוחים לשנות את צורתם. 



 
 
Bookmark and Share