בגלל האהבה

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

פני שטח שאוחזים במים נקראים הידרופיליים או "אוהבי מים". בגלל החיבה הזאת, טיפות המים שנצמדות אליהם נעשות פחוסות, כך שגודל שטח המגע בין המים לבין פני השטח מתרחב. לעומת זאת, בפני שטח הידרופוביים, "שונאי-מים", טיפות המים נשארות עגולות כחרוזים, אבל הן מתגלגלות מהשטח אם הוא מוצב בשיפוע כלשהו או כתוצאה ממשב רוח קל. פרופ' רון נעמן, ד"ר אדם ווינקלמן, ותלמיד המחקר גלעד גוטסמן, מהמחלקה לפיסיקה כימית במכון ויצמן למדע, יחד עם ד"ר אלכסנדר יופה מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי, השתמשו בשיטות של ננו-הנדסה כדי ליצור פני שטח אשר שומרים על הצורה העגולה של הטיפות - אבל מחזיקים אותן במקום.

 

הסוד של פני שטח החדשים נעוץ בכך שהם הידרופיליים והידרופוביים בעת ובעונה אחת: בממדים רגילים של מילימטרים או סנטימטרים הם הידרופוביים - המשיכה ביניהם ובין המים חלשה מאוד. כשמסתכלים עליהם בממדים של מיקרונים (מיליונית מטר), פני השטח נראים כמו קופסת ביצים, מלאי שקעים בגודל של תא דם אדום, וביניהם בליטות קטנות יותר, בגודל של ננומטרים ספורים (ננומטר הוא מיליארדית המטר). המדענים אינם מבינים מדוע מבנה פני השטח הזה כל-כך מוצלח בהחזקת טיפות מים, אבל הם משערים שבועות אוויר זעירות אשר לכודות בשקעים הן אלה שאוחזות בטיפות.

 

פרופ' נעמן וחברי קבוצת המחקר שהוא עומד בראשה יצרו את פני השטח שלהם מחומר מוכר - סיליקון - באמצעות טכניקות לעיבוד ותהליכים כימיים המצויים בשימוש רחב בתעשיית השבבים האלקטרוניים, וציפו את השטח בשכבה של מולקולות אורגניות. לכידת טיפות מים על פני שטח עשויה להוות דרך נוחה לחקור אותן, ולאפשר, למשל, בדיקת כמויות קטנות של מזהמים. בנוסף, טיפות זעירות שקבועות במקום עשויות לקדם את האפשרויות לחקור מולקולות בודדות שונות, כגון חלבונים.