1

במסגרת ננואתיות בדילמות דיון" ע חט תלמידי

וננוטכנולוגיה ננוכימיה על ומידע רקע

2

" הפנטסטי" המסע

בדיוני • מדע מסע" בסרט ה 1966משנת הפנטסטי"

מדענים של קבוצה מזערולהיכנס צוללת" כדי ל

לנוע זעירה" ובעזרתהמדען של הדם במחזור

מנת על בתרדמת שנמצא , את לתקן שלו למוח להגיע

ולהחזירו תיקון הדרושותפקוד מלאה להכרה

תקין.

3

מופרכת אנשים למזער האפשרות אמנם? רובוטים למזער אפשר אולי אבל לחלוטין

לתחום הודות להתממש עלולה זו אפשרות. האחרונות בשנים שמתפתח חדש טכנולוגי

ננוטכנולוגיה

4

ננוטכנולוגיה

ממוזערות • במערכות עוסקת ננוטכנולוגיה. מולקולות ושל אטומים של בגדלים ביותר

• , ושימוש הפעלה ייצור היא ננוטכנולוגיהעד של גודל בסדרי .100בחומרים ננומטר

• , : פחמן ) כמו נפוצים חומרים כאלה גודל בסדרי , ) פיזיקליות, תכונות מציגים טיטניום צורן

שמתקבלות מאלו שונות וביולוגיות כימיותגודל בסדרי חומרים באותם מדובר כאשר

. יותר גדולים

5

?10-9ננומטר= קטן זה כמהמטר 0.000000001

Source: http://www.materialsworld.net/nclt/docs/Introduction%20to%20Nano%201-18-05.pdf

של ברוחב הוא חול של " = 1גרגר ננומטר מיליון מ מ

6

חומרים: של מזעור לדוגמאפחמן העשויים

7

8

שקופים ומסכים גרפן של יריעות

9

העתיקה בעת חומרים בננו שימוש

http://stwww.weizmann.ac.il/g- chem/iton/12/nano.html

10

, ' לפיזיקה נובל פרס זוכה פיינמן רד ריצ פרופסורהננוטכנולוגיה 1965בשנת מבשר .נחשב

:1959בשנת • טען הוא•" בתחתית " מקום של שפע עוד ישידיים • זוג בונה מדען בו דמיוני תהליך תאר

. ידיו באמצעות בהן לשלוט יכול שהוא קטנותידיים זוג בונה הוא הקטנות הידיים בעזרת

. הזו הפעולה על יחזור אם יותר אפילו קטנות - כך כל קטנות ידיים לזוג המדען יגיע ושוב שוב

בודד אטום בעזרתם להזיז יהיה שאפשר עד . למקום ממקום

11

• ' ' רד ריצ פרופ של המוקדם החזון למרותבתחום המשמעותית הדרך פריצת פיינמן

ב רק ופותחו 1980הייתה הומצאו כאשרלדמות המאפשרים ומכשור עבודה שיטות

. ננומטרית בסקלה ומבנים חומרים ולתפעל

12

במילים נאמרת החזון הגדרת היוםאחרות

מידה • בקנה זעיר רובוט פיתוחפעולות לבצע שמסוגל מולקולרי : אטום לקחת בודדים אטומים עלמסוים, במקום אותו להניח אחד

. ושוב שוב הפעולה על ולחזורחומר • כל ליצור תאפשר זו יכולת

. נמוכה בעלותשל • בגודל מכונה הוא כזה רובוט

ישחרר הוא בודדים אטומים , קיימים מוצרים למזער מהצורך

מדויקות הוראות מתן יאפשר אלאביותר הקטנים החומר לחלקיקי

. מעצמם הנדרש המוצר את לייצר

13

ניתן אלא המטוס לבניית החומר את נחפש לא. מטוס מעצמם ליצור החומר לחלקיקי הוראה

14

: ל גורמת גודל בסדרי ירידה

והכימיה • הפיסיקה שינוי. לבעיה הרלוונטיים

יהפוך • הכבידה כוח. משמעותי פחות להיות

החלקיקים • בין הכוחותחשובים להיות יהפכו

יותר.יהיו • הפנים שטח תכונות

. יותר משמעותיות

15

.... בטבע וגם

16

מאד מתאמצים אנחנו וגםומצליחים...

של טיפות מונחות עליהן ננוטיוב של יריעות . כל, של המסה אפרסק ומיץ תפוזים מיץ מים

פי גדולה הננוטיוב 50,000טיפה פיסת ממסת. במגע באה היא איתה

17

קורי כמו סיבים של המוני ייצור של היישומיםעכביש

וחזקים • קלים מגן אפודיכירוגיים • תפירה חוטימוליכים • מיקרואופטיים • סיביםדיג • לחכות ציודבגדים•

18

.... היום כבר

מחומרים • מטוסים מייצריםשל, פיזור שהם מרוכביםבתוך שונים ננוחלקיקים

.) פלסטי ) פולימרי מרכיב , עשויים יותר קלים המטוסים

מבעבר יותר חזקים מחומריםטובים ביצועים להם יש ולכן

יותר.הצבאית • הגרסה הוא החמקןבואינג • חברת של הדרימליינר

. האזרחית הגרסה הוא

19

נחושת דיו

המעגלים • לתעשיות המיועד מוליךבו. להשתמש ניתן המודפסים

, של מגוון על רגילות דיו במדפסותחומרים.

הזרקה • במדפסות משמש הדיוהדפסה באמצעותו להשיג וניתןגאומטריות צורות או שכבות של

, בטמפרטורת מאד מדויקותנמוכות.

דקות • שכבות על להדפיס ניתן ) מוליכות ) להשיג שקופות מאד

ולהפחית טובה חשמליתהאנרגיה כמות את משמעותית

. השימוש בתהליךאלקטרודות • הוא היישומים אחד

שקופות.

20

ברפואה היום

העיכול מערכת של לבדיקה קפסולה השד לסרטן תרופה

21

קרינה מסנני

משתמשים • קרינה במסנניבננו קטנה לא תקופה כבר

תחמוצת דו של חלקיקים. אבץ ותחמוצת הטיטניום

בחומר • משתמשים היוםהקיסוס בצמח המצוי

ומכיל ובגפנים האנגליהנוזל. ננוחלקיקים

להתפשט לצמח מאפשרהגדול משקל עליו ולשאת

. העלה ממשקל מיליון פי

22

ולפזר • לספוג יכולת יש האלה לחלקיקיםמהננו. אחידים יותר הרבה הם קרינהבהם המתכת תחמוצות של חלקיקים

פי טובים קרינה חוסמי והם כיום 4משתמשים. היום המוכרים מהחומרים

הגוף • על לשימוש יותר מתאימים הם בנוסףחודרים לא והם אותם לפרק יודע שהגוף מכיוון

. העור דרך הגוף לתוך פנימה

23

ביותר החזק האורגני החומרבעולם

•. פלדה כמו שחזקים ננומטריים כדורים• - מעצמו המתארגן פשוט פפטיד מדו פותחו

. חדר בתנאי ננומטרי בגודל כדוריים למבניםמתכתיים • לחומרים המכניות בתכונות משתווה

. לקבלר שלו הכימיות ובתכונות חזקים•. האדם לגוף ידידותישברים • וחיזוק שתלים לבניית מתאים• , ורכב חלל לתעופה מרוכבים חומרים ליצירתוקלים • חזקים מגן אפודי . ליצירת

24

NBICובעתיד.......

•Nano-Bio-Info-Cogn" המתלכדות- " הטכנולוגיות• , , ביוטכנולוגיה הננוטכנולוגיה תחומי בין התלכדות

. הקוגניציה ומדעי מידע טכנולוגיות• " מהתובנה " נובע המתלכדות הטכנולוגיות רעיון

, בעולם רכיב או חומר כל של הבניין שאבני. , ננומטרית בסקלה בניין אבני הן החי או הדומם

ננומטריות • ומערכות חומרים של התכונות הבנתהמפתח הם זו בסקלה דברים לבנות והיכולת

אפשרויות של אדיר למגוון

25

והם.....

• " " את ומשכפלים צומחים ה אלקטרוניים מעגליםעצמם.

מעלית • של בניה שיאפשרו חזקים חומרים של ייצורלחלל

•. לצורך בהתאם המשתנים חכמים חומריםגנטיות • מניפולציות•. מלאכותיים איברים וגידול רקמות הנדסת•. סוכר קובית של בגודל על מחשבי• , רפואי ואבחון מחקר ויבצעו בגופנו שישיטו ננורובוטים

. זעירים וניתוחים ממוקדות תרופות אספקת

26

כמה בעוד הטכנולוגיות התלכדות תוצאותעשורים

בהם • משתמש שהאדם והמכשירים המוצרים " מידה " לפי תפורים מחומרים ייבנו

• , ומעלה המולקולרית מהרמה מהונדסיםלסביבה ידידותיים

אנרגיה • חוסכיסביבתיים • לשינויים מסתגלים•. הנדרשים לצרכים תכונותיהם את מתאימים

27

אנושי • מח בין ממשק יאפשרו המכשירים , , ניידים, טלפונים מכונה לכל או למחשב

. לבוש פרטי מיקרוגל מכשירי

28

גבוהות • יכולות ובעל יותר בריא יהיה האדם גוףיותר

האוגרים: • מלאכותיים דם בתאי שימוש לדוגמאפי .100חמצן רגילים דם מתאי יותר

29

הגוף אברי לרוב חילוף חלקי של זמינות

30

או גופניות למחלות רפואי טיפולמנטליות

31

למידע מיידית גישה

32

... הבאים ולדורות

אנושי קוגנום פרויקטשל המבנה הבנת

האנושית התודעה

33

ננוטכנולוגיה את לנו תשנה

החיים? איך אבל