הנוקיה מורף: הטלפון הסלולארי הננוטכנולוגי העתידי

הנוקיה מורף: הטלפון הסלולארי הננוטכנולוגי העתידי שמשנה את צורתו

מה הקשר בין שיחה לאהובה בטלפון סלולארי ננוטכנולוגי עתידי לננופרח עתידי שהמשתמש בטלפון הזה יעניק לה? שניהם מקורם מאותו המקום במעבדה הננוטכנולוגית בקיימבריג’.

בפעם הבאה שתקנו פרחים לאהוב או לאהובה שלכם, תחשבו על צרור פרחים זעיר, שתוכנן ב-2004 במעבדה הננוטכנולוגית בקיימבריג’. ה”ננופרחים” האלה יכולים לשמש כציפוי חסין המים האולטימטיבי ביותר שקיים היום.

כאשר אנשים שותלים פרחים בעציצים או בגינות הם מחכים ימים או אף שבועות עד אשר הם רואים שפרח צומח בעציץ או בגינה של ביתם ואז הם מחייכים מהנאה. ומי שאין לו סבלנות במחוזותינו, קונה פרחים מלאכותיים.

אבל במעבדה במרכז הננוטכנולוגי באוניברסיטת קיימבריג’ לא צריך לקנות פרחים מלאכותיים בחנויות וגם לא צריך לבזבז מים כדי להשקות אותם ולדאוג למשק המים שמצוי בצרות צרורות כמו אצלנו. להפך, הפרחים דוחים מים.

ה”ננופרחים” פריחות זעירות של סיליקון קרביד  פרחים שהם פי אלף דקים יותר מקוטרה של השערה האנושית גדלים להם כמעט מיידית.

חבר’ה שמעו נא, פתרון אידיאלי למשק המים הישראלי…


Credit: Ghim Wei Ho, Cambridge University.

תמונה במיקרוסקופ אלקטרוני סורק של ננופרח סיליקון קרביד.

האם אתם רוצים זר של ננופרחים?

ה”גננים” הם מדעני הננוטכנולוגיה מארק וולנד וגים וואי הו מהמעבדה הננוטכנולוגית בקיימבריג’. ציוד הגינה שלהם הוא חלקיקים מיקרוסקופיים שמשמשים כזרעים. העיקרון הבסיסי לגידול כל סוגי הפריחות האלה של מבני הננופרחים הוא שלוקחים זרעי חלקיקים, וחושפים אותם לתערובת של “חומרים מזינים” בדיוק כמו צמחים אמיתיים. ובמקרה זה החומרים המזינים הם סוגים שונים של גזים. הגננים גידלו את המבנים הפרחוניים האלה על סובסטרטים של סיליקון על ידי שיקוע אדים כימיים. הם מקמו אבקת גליום ניטריד על משטח הסיליקון והזרימו מתן על הדוגמיות. תחת טמפרטורות מסוימות ותנאי לחץ מסוימים, נוצרו ננופרחים מסיליקון קרביד. המבנים נוצרו בקוטר של בין 1-2 µm והיו באורך של 3-5 µm.

לפי המדענים, לננופרח טיפוסי גבעול שזור, ראש פקעת שמורכב ממארז של ננו-חוטים, וחלקיק זרז בודד שמחובר לקצה ראשו. היחס הגבוה של שטח הפנים לנפח של הפרחים והננו-מבנה המורכב שלהם מוביל לתכונות פיזיקאליות וכימיות שונות מסיליקון קרביד גדול. החוקרים שינו את תנאי תהליך הריאקציה ויצרו גם ננועצים ולכאורה “גינה שלמה”… וכך בהחלט ניתן לומר: ברוכים הבאים לגינת הננוטכנולוגיה.


Credit: Ghim Wei Ho, Cambridge University.

ננועץ מסיליקון קרביד

 

מסתבר שלננופרחים – בנוסף ליישומים באולטרא קבלים הדור הבא בתחום ההספק ובסוללות העתיד יש יישום עתה בטלפונים הסלולאריים העתידניים וגם כן באותה מעבדה באוניברסיטת קיימבריג’. ברוכים הבאים לעולם הננוטכנולוגיה המוזר והעתידי…

Nokia Morph הוא מושג ננוטכנולוגי משותף שאותו מפתחים מזה כשנה במרכז הפיתוח של נוקיה ובאוניברסיטת קיימבריג’ בבריטניה, ואת הרעיון העתידני הציגו במוזיאון לאומנות מודרנית בניו יורק בתערוכה שנערכה בשנה שעברה.

ה”מורף” כפי שהוא נקרא, הוא טלפון סלולארי עתידני שמשנה את צורתו בהתאם לרצון המשתמש. המוצר מדגים כיצד רכיבים ניידים עתידיים יכולים להמתח ולהיות גמישים לגמרי. זאת כך שהמשתמש יוכל להמיר את המכשיר הנייד שלו לצורות לגמרי שונות החל מטלפון לכאורה קשיח ועד לשעון יד שנלבש כצמיד על היד.

המכשיר מדגים את הפונקציונאליות האולטימטיבית שהננוטכנולוגיה יכולה לתת: חומרים גמישים, אלקטרוניקה שקופה ומשטחים שמנקים את עצמם.

אולם כאן אולי צפויה מעט אכזבה… כי הצפי הוא שהמכשיר יהיה זמין לשיווק רק בעוד עשר או מינימום שבע שנים…

הננוטכנולוגיה מאפשרת לחומרים ולרכיבים להיות גמישים, נמתחים ושקופים וחזקים באופן יוצא מהכלל. נוקיה מסבירה שחלבוני פיבריל נשזרים אל תוך המארג התלת ממדי, מה שמגביר מבנים אלסטיים דקים. תוך שימוש באותו העיקרון שעומד מאחורי קורי עכביש, אלסטיות זו מאפשרת לשנות צורות ולהתאים למשימה הנדונה, וזה הרי מזכיר את התכונות של הננו צינוריות מפחמן.

התכנון המקופל של הטלפון יתאים בקלות לכיס של המשתמש ואז הוא ימיר את עצמו תוך מתיחה גמישה מבחינה אגרונומית למעין שפופרת ארוכה. בתכנון גדול יותר, בעוד הטלפון לא מקופל, הוא יכול להציג מידע מפורט רב יותר, והוא יכול להכיל רכיבי קלט כמו מקלדות וטאץ’ פאדים. אפילו אלקטרוניקה משולבת, החל מחיבורי מחשב ועד לחיישנים, יכולה להיות בעלת התכונות הגמישות האלה – אם היא נבנית מאותם החומרים. בנוסף, היצור והמחזור של המכשירים הננוטכנולוגיים החדישים האלה עשוי להיות קל יותר בעזרת חומרים מתכלים ביולוגית (מה שקרוי biodegradable materials), וגם המכשיר יכול להיות חברותי יותר מבחינה אקולוגית.

הננוטכנולוגיה יכולה גם למנף מכשירים כך שניתן לייצר מכשירי טלפון סלולאריים בעלי משטחים שמנקים את עצמם, וכך לבסוף נפחית את הקורוסיה, את הבלאי ונאריך את חיי המכשיר. כאן בדיוק נכנסים הננופרחים אותם הזכרנו קודם לכן. משטחים ננומבניים, כמו למשל ה”ננופרחים” עליהם דברנו קודם, באופן טבעי דוחים מים. משטחים אלה דוחים גם לכלוך ואפילו טביעות אצבע כאשר הם מנצלים אפקטים שרואים אותם גם במערכות טבעיות.

המכשיר החדש מראה כמה קפיצות מהפכניות בטכנולוגיה שיפתחו ספקטרום חדש של אפשרויות. מאמינים שהננוטכנולוגיה יכולה לספק קשת רחבה של שימושים ולאפשר מכשירים הרבה יותר חכמים.

נוקיה מעריכה שהצרכנים ירצו לרכוש את המכשיר בגלל שהוא מתאים את צורתו למשתמש. המכשיר הוא ידידותי בכך שהוא ניתן להמרה למצבים שונים של נשיאה.

בנוסף, המכשיר ייתן סוג חדש של יכולת להתחבר לסביבה בצורה שלא חשבו עליה קודם לכן וייתן שירותים חדשניים.

הננוטכנולוגיה מאפשרת למשטח של המכשיר להיהפך למקור טבעי של אנרגיה באמצעות הכיסוי של מבני “ננודשא”, המצאה של מעבדות בל מ-2004, מבנים שאוספים הספק סולארי. הכוונה היא ליישום של מטענים חשמליים למשטחי סיליקון שמהונדסים בצורה מיוחדת כך שהם דומים למעין חודים או קוצים של דשא. זה הופכם לרכיבים פוטוניים.

באותו הזמן חומרי אחסון חדשים בצפיפות אנרגיה גבוהה מאפשרים לבטריות להיהפך לקטנות יותר ולרזות יותר. זאת בעוד שניתן להטעין אותן מהר יותר והן מסוגלות לסבול יותר מחזורי טעינה.  

תכונה נוספת היא אינטראקציה עם הסביבה. במכשיר ישנם ננו-חיישנים שמאפשרים למשתמש לבחון את הסביבה שמסביבו בדרכים לגמרי חדשות: לבדוק זיהום אוויר, לבחון עקבות של תהליכים וחומרים ביוכימיים. יכולות חדשות עשויות להיות מורכבות כמו סיוע ניתור תנאים מתמשכים באיכות הסביבה, או האם הפרי שאנו אוכלים זקוק לשתיפה בטרם יש לאוכלו.

ההערכה היא כאמור שטלפון ה”מורף” יהיה בשוק מינימום תוך שבע שנים. והננוטכנולוגיה תוביל בסופו של דבר להוזלה בפתרונות היצור ותציע פתרונות לשילוב פונקציות מורכבות במחיר נמוך.

ראו המאמר כאן.

 

 

 

 

 

Advertisements

One thought on “הנוקיה מורף: הטלפון הסלולארי הננוטכנולוגי העתידי

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s