מחליפים צבעים

01.06.2007
מימין: ד"ר דמיטרי פרידלנד, ד"ר לב פינקין, ד"ר יהודית רטנר, פרופ' ולרי קרונגאוז, ד"ר אלכסנדר שיף, ד"ר בוריס פרלמוטר, עמרם מסד. בעיני המתבונן
אהבתי פעם נערה במשקפיים

שראתה אותי קצת מטושטש
ילדה כל כך יפה, אבל שנתיים
היא לא ראתה אותי ממש

עם משקפים, מה לא עשינו
צמודים בירידות, בעליות
אבל כמה שקרובים היינו
תמיד היו בינינו זכוכיות

נערה במשקפיים
מילים: יהונתן גפן
לחן: אלון אולארצ'יק


פרופ' (בדימוס) ולרי קרונגאוז הוא אופטימיסט מובהק, אבל בכל זאת, משקפיים ורודים, בעלי צבע קבוע, לא נראו לו כמוצר שעשוי להתאים לכל ימות השנה. כדי להתמודד עם תנאי אור משתנים, הוא פיתח שיטה ייחודית שמאפשרת לייצר משקפיים המחליפים צבעים ונעשים כהים יותר ככל שהם נחשפים לקרינת שמש חזקה יותר. בתהליך ההתכהות הם יכולים לקבל את כל צבעי הקשת, מצהוב עד אדום או כחול.
 
פרופ' קרונגאוז, מהמחלקה לכימיה אורגנית במכון ויצמן למדע, נודע בעיקר בזכות מחקריו על תכונותיהם של חומרים אורגניים פוטוכרומיים - חומרים המבוססים על פחמן אשר משנים את צבעם כתוצאה מחשיפה לאור חזק. אחת מהמצאותיו הובילה לייסודה של חברת "כרומטק", הפועלת כיום בפארק המדע על-שם רבין. "כרומטק" מוכרת חומרים פוטוכרומיים המשמשים לייצור משקפיים המתכהים עם החשיפה לשמש, ברחבי העולם. משקפיים מתכהים נעשו מבוקשים יותר בשני העשורים האחרונים, עם הגברת המודעות לצורך להגן על העיניים מפני קרינת השמש. יותר מ-100 מיליון זוגות
 
משקפיים כאלה נמכרים בעולם מדי שנה. כיום, רוב האנשים בארצות המפותחות קונים משקפיים בעלות עדשות פלסטיק, מה שמציב אתגר לא מבוטל, מכיוון שהניסיונות לייצר חומר פוטוכרומי שיתאים לעדשות פלסטיק, נתקלים בקשיים משמעותיים.
 
המורכבות והעלויות הגבוהות הכרוכות בייצור עדשות פלסטיק מתכהות גרמו לכך, שרק כמה חברות גדולות בעולם השקיעו בפיתוח הטכנולוגיה הדרושה לייצורן. רוב יצרני העדשות לא יכולים להרשות לעצמם לרכוש זכויות לשימוש בטכנולוגיה קיימת, ובוודאי שאינם יכולים לפתח חומרים פוטוכרומיים בעצמם. את הפער הזה יכולים יצרני המשקפיים האלה - וגם יצרני שכבות מתכהות לזגוגיות של מכוניות - לסגור באמצעות החומרים שפיתח פרופ' קרונגאוז, ומיוצרים בחברת "כרומטק".
 
החומר שפיתח פרופ' קרונגאוז, אשר מתאים לשימוש בעדשות פלסטיק ומתכהה עם חשיפתו לאור שמש, מתאפיין באינטנסיביות גבוהה של התכהות. תכונה זו מאפשרת ליצרנים להשתמש בו בשני אופנים: להמיס אותו בתוך עדשות הפלסטיק, או ליצור באמצעותו ציפוי דק מאוד, על-גבי העדשות. ציפוי העדשה בחומר מתבצע בתהליך דומה לזה שבאמצעותו מכסים את העדשה בציפוי המגן עליה מפני שריטות. החומר המתכהה הזה מתאפיין גם בעמידות לאורך זמן וברגישות רבה: בתגובה לחשיפה לאור חזק הוא מתכהה במהירות רבה, אך עם היחלשות האור (למשל כאשר האדם המשתמש במשקפיים נכנס מהרחוב אל תוך בניין), הוא חוזר במהירות רבה לצבעו המקורי.
 
שינויי הצבע המהירים האלה נובעים מאירוע מולקולרי צנוע יחסית: מבנה מולקולרי פוטוכרומי משנה את צבעו כאשר הוא קולט פוטון אחד של אור, השובר רק אחד מהקשרים הכימיים שלו. ברגע שהאור נעלם, הקשר חוזר למקומו, והמבנה המולקולרי הפוטוכרומי חוזר לצבעו המקורי.
 
חומרים פוטוכרומיים אורגניים התגלו במכון ויצמן למדע בשנת 1952 על-ידי פרופ' ארנסט פישר ופרופ' יהודה הירשברג. כשהמלחמה הקרה הייתה בעיצומה, התעניינו בחומרים אלה מדענים סובייטיים, שרצו לפתח משקפיים אשר יגנו על העיניים מפני קרינה מסנוורת הנפלטת לאחר פיצוץ אטומי. פרופ' קרונגאוז עבד אז במכון מחקר גדול לכימיה פיסיקלית במוסקבה, אך כמו מדענים יהודיים רבים אחרים, הוא התרחק ממחקר צבאי, מחשש שגישה לסודות הצבא הסובייטי תמנע ממנו בעתיד אפשרות לעזוב את ברית- המועצות. פרופ' קרונגאוז: "מעבר לשיקולים האלה, תמיד התעניינתי יותר במחקר בסיסי, והעדפתי להתמקד במחקר תיאורטי של חומרים פוטוכרומיים, שמשכו את תשומת לבי לא רק בשל השאלות המדעיות המעניינות שהם מייצגים, אלא גם בזכות יופיים האסתטי".
 
כך, גם בעבודתו המדעית במוסקבה, וגם לאחר שעלה לישראל והצטרף למכון ויצמן למדע בשנת 1976, תרם פרופ' קרונגאוז תרומות חשובות לתיאוריה של הפוטוכרומיות ולתחומים אחרים בכימיה אורגנית. הוא היה הראשון שהצליח להרכיב פולימרים פוטוכרומיים. בעבודה אחרת הוא גילה סוג חדש של חומרים אורגניים הנקראים קווזי-גבישים, שהם בעלי תכונות אלקטרו-אופטיות ייחודיות. מחקרים אלה היוו, למעשה, צעדים ראשונים במדע שהתהווה באותם ימים וכיום אנו מכנים בשם "מדעי הננו": מחקר ועיצוב של חומרים ברמת התארגנות המולקולות. ובכל זאת, בעת ובעונה אחת עם מחקריו הבסיסיים בילה פרופ' קרונגאוז כמה תקופות שבתון בחברות גדולות כגון Xerox ו-Dow, והתעניין גם במחקר יישומי. אחד מהפרויקטים היישומיים שלו הוביל (בשנת 1999) להקמת חברת "כרומטק", שבה הוא מכהן כיום כמדען ראשי. חברה זו, שהוקמה תחת רישיון מחברת "ידע", הזרוע היישומית של מכון ויצמן למדע, ובשיתוף עם עמרם מסד, מומחה לעדשות אופטיות המכהן כמנכ"ל ונשיא החברה, מעסיקה כיום כחצי תריסר כימאים, כולם בעלי תואר דוקטור - וכולם יוצאי רוסיה.
 
החברה כבר פיתחה כ-500 מולקולות פוטוכרומיות שונות, והיא יכולה להתאים את המולקולות האלה לצורכי הלקוחות לפי דרישה. כך, למשל, הם יכולים לשלוט במהירות ההתכהות, ובגוון שיתקבל עם ההתכהות. במקומות שונים בעולם, אנשים מעדיפים משקפי שמש בגוונים שונים. בארה"ב אוהבים אפור, באירופה מעדיפים חום, בברזיל מבקשים עדשות ירוקות, ובהודו יש ביקוש לעדשות בגוונים אופנתיים, כגון סגול, כתום ובורדו. בנוסף לכל אלה, בארצות רבות יש ביקוש ל"משקפי נהגים", שבתהליך ההתכהות מחליפים גוון, מצהוב לאפור.
 
פרופ' קרונגאוז וחברי קבוצת המחקר שלו עובדים בינתיים על יישומים עתידיים. כיוון אפשרי אחד הוא פיתוח גבישים מתכהים שיתאימו להשתלה בתוך העין בניתוח הסרת קטרקט במקום הגביש הטבעי, כדי להגן על העין מפני קרינה חזקה. כיוון מבטיח נוסף הוא פיתוח טכנולוגיית פלזמה שתאפשר כיסוי משטחים בקרום דקיק של חומר מתכהה באמצעות אדים - בתנאי ריק.
 
חומרים פוטוכרומיים נמכרים כיום בשוק העולמי במחיר של כ-50 אלף דולר לק"ג - קרוב לפי שניים ממחיר הזהב. היקף המכירות הגדל בהתמדה מהווה תזכורת נוספת לדרך שבה מחקרים בסיסיים תורמים לפיתוח מוצרי צריכה מתקדמים.
 
מחליפים צבעים
 
 
 
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם