מתקדמים בחומר

תכונות יוצאות דופן מתקבלות כשמדענים מתערבים באבני הבניין הזעירות של החומר שגודלן נמדד בננומטרים. נטליה דוברובינסקיה מאוניברסיטת ביירויט שבגרמניה ועמיתיה גילו צורה חדשה של יהלום הבנוי מ"מוטות-ננו" (nanorods) המהודקים זה לזה. החומר הפחמני הצפוף הזה קשה אף יותר מיהלום רגיל. חיתוך וליטוש סגסוגות וחומרים קרמיים הם בין היישומים התעשייתיים האפשריים לחומרים שיהיו עשויים ממוטות-הננו האלה.

גם פוליקל מ' אג'איאן ועמיתיו, מן המכון הפוליטכני רנסליר (RPI) בחרו לעשות את קפיצי-העל שלהם מפחמן. הם השתמשו בקצף של ננו-צינוריות פחמניות להכנת קפיצים שהם גם קשיחים וגם דחיסים. בדרך כלל, כשדוחסים כרית שוב ושוב היא נמעכת ומאבדת מגמישותה. אבל צינוריות-הננו המוקצפות נשארו אלסטיות גם אחרי 10,000 מעיכות, תכונה שתאפשר אולי להשתמש בחומר במפרקים מלאכותיים או במשככי רעידות.

לעתים המדענים שואבים את השראתם מן הטבע כדי ליצור חומרים חדשניים. החומרים הקרמים המודרנים חזקים אך שבירים. לעומתם, קונכיות של רכיכות, כמו אם הפנינה, הן מטבען גם חזקות וגם עמידות בשל שכבות הצדף הדקות שלהם.

אנטוני פ' תומסיה מן המעבדה הלאומית האמריקנית לורנס ברקלי ועמיתיו גילו שאפשר ליצור חומר דמוי פנינה על ידי הקפאה של תרחיף מימי עשיר בהידרוקסי-אפטיט, אחד המינרלים המצויים בעצמות (משמאל). בדרך זו הרכיבו חומר רב-שכבתי, דמוי פנינה, שאולי ישמש להכנת עצמות ומפרקים מלאכותיים ואולי אף לטיפולי התחדשות רקמות.

מחקר אחר שהטבע שימש לו מקור השראה עשוי להביא תועלת לתעשיית האלקטרוניקה, שבה נזקקים לא אחת לטמפרטורות גבוהות ולחומצות או לבסיסים חזקים כדי להפיק שכבות דקות של סיליקון או של מוליך-למחצה אחר. דניאל א' מורס, מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה וצוותו גילו שציפוי משטחי זהב באנזימים הפועלים בדומה לאלה המצויים בספוגים טבעיים, יוצר תבניות שעליהן אפשר להצמיח משטחים דקים של חומרים מוליכים למחצה. ההשראה שסיפק ספוג הים הפשוט אולי תביא, בסופו של דבר, לייצור סוללות חזקות יותר.