• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    המחשה המראה את נשיא צפון קוריאה קים-ג'ונג און במפעל שבבים. האיור אינו צילום אמיתי והוכן על ידי תוכנת הבינה המלאכותית ideogram.ai

    פיונגיאנג משקיעה בשבבים ובינה מלאכותית: גרסה מקומית לצ'אט-GPT בשלבי פיתוח

    יפן רוצה לחזור לימי הזוהר של תעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    רפידוס מכריזה על יצור 2 ננומטר ב-2027 * האם תחזיר את יפן למפת השבבים העולמית?

    גרמניה שואפת להפוך למעצמת ייצור שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    גרמניה מצהירה על יעד שאפתני: הפיכתה למובילה אירופית בייצור שבבים

    נשיא ארה"ב הנבחר דונאלד טראמפ בתמונה מתקופת כהונתו הקודמת. המחשה: depositphotos.com

    אנליסטים מעריכים – טראמפ עשוי לרכך את עמדתו לגבי הטלת מכסים על שבבים

    תעשיית השבבים הסינית. המחשה: depositphotos.com

    פריצת דרך סינית בייצור המוני של מוליכים למחצה מבוססי אינדיום סלניד

    מטה אינטל בסנטה קלרה קליפורניה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אינטל מפטרת 5,000 עובדים נוספים בארה"ב כחלק ממדיניות "התייעלות אגרסיבית"

    Trending Tags

    • בישראל
      מייסדי היילו. משמאל לימין - המנכ''ל אור דנון, מנהלת הפיתוח העסקי הדר צייטלין וה-CTO אבי באום. צלם - ערן טיירי

      היילו משיקה את מאיץ הבינה המלאכותית Hailo-10H: יכולות Gen AI מתקדמות ללא צורך בחיבור לענן

      הדמיה של מערכת החישה של סקנרי. קרדיט Scanary

      הסטארט-אפ Scanary חושף טכנולוגיה לבידוק ביטחוני המוני של עד 25,000 איש בשעה

      בני לנדא. צילום יחצ

      הייקון נמכרה ב־2.5 מיליון שקל: כל הטכנולוגיה והפטנטים יועברו לארה"ב

      שמואל אוסטר מקבל את אות ההוקרה מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב. בתמונה נמצאים איתו גם דקאן הפקולטה, פרופ' נעם אליעז והממונה על הקשר עם התעשיה פרופ' יעל חנין. צילום באדיבות המצולם

      אות הוקרה לשמואל אוסטר, על תרומתו רבת השנים לקידום תחום הנדסת החשמל בישראל

      השקעות בהייטק הישראלי. נשארו למרבה המזל יציבות גם בזמן המלחמה. אילוסטרציה: depositphotos.com

      דוח חצי שנתי של סטארט־אפ ניישן: גידול חד בהשקעות הון סיכון וחזרה לעסקאות ענק

      מצלמת עומק של Realsense. צילום יחצ - אינטל

      RealSense נפרדת מאינטל והופכת לחברה עצמאית: נדב אורבך יכהן כמנכ"ל

      Trending Tags

      • מדורים
        • אוטומוטיב
        • בינה מלאכותית (AI/ML)
        • בטחון, תעופה וחלל
        • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
        • ‫יצור (‪(FABs‬‬
        • ‫צב"ד‬
        • ‫שבבים‬
        • ‫רכיבים‬ (IOT)
        • ‫תוכנות משובצות‬
        • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
        • תקשורת מהירה
        • ‫‪FPGA‬‬
        • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • מאמרים ומחקרים
      • צ'יפסים
      • Chiportal Index
        • Search By Category
        • Search By ABC
      No Result
      View All Result
      Chiportal
      • עיקר החדשות
        המחשה המראה את נשיא צפון קוריאה קים-ג'ונג און במפעל שבבים. האיור אינו צילום אמיתי והוכן על ידי תוכנת הבינה המלאכותית ideogram.ai

        פיונגיאנג משקיעה בשבבים ובינה מלאכותית: גרסה מקומית לצ'אט-GPT בשלבי פיתוח

        יפן רוצה לחזור לימי הזוהר של תעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

        רפידוס מכריזה על יצור 2 ננומטר ב-2027 * האם תחזיר את יפן למפת השבבים העולמית?

        גרמניה שואפת להפוך למעצמת ייצור שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

        גרמניה מצהירה על יעד שאפתני: הפיכתה למובילה אירופית בייצור שבבים

        נשיא ארה"ב הנבחר דונאלד טראמפ בתמונה מתקופת כהונתו הקודמת. המחשה: depositphotos.com

        אנליסטים מעריכים – טראמפ עשוי לרכך את עמדתו לגבי הטלת מכסים על שבבים

        תעשיית השבבים הסינית. המחשה: depositphotos.com

        פריצת דרך סינית בייצור המוני של מוליכים למחצה מבוססי אינדיום סלניד

        מטה אינטל בסנטה קלרה קליפורניה. אילוסטרציה: depositphotos.com

        אינטל מפטרת 5,000 עובדים נוספים בארה"ב כחלק ממדיניות "התייעלות אגרסיבית"

        Trending Tags

        • בישראל
          מייסדי היילו. משמאל לימין - המנכ''ל אור דנון, מנהלת הפיתוח העסקי הדר צייטלין וה-CTO אבי באום. צלם - ערן טיירי

          היילו משיקה את מאיץ הבינה המלאכותית Hailo-10H: יכולות Gen AI מתקדמות ללא צורך בחיבור לענן

          הדמיה של מערכת החישה של סקנרי. קרדיט Scanary

          הסטארט-אפ Scanary חושף טכנולוגיה לבידוק ביטחוני המוני של עד 25,000 איש בשעה

          בני לנדא. צילום יחצ

          הייקון נמכרה ב־2.5 מיליון שקל: כל הטכנולוגיה והפטנטים יועברו לארה"ב

          שמואל אוסטר מקבל את אות ההוקרה מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב. בתמונה נמצאים איתו גם דקאן הפקולטה, פרופ' נעם אליעז והממונה על הקשר עם התעשיה פרופ' יעל חנין. צילום באדיבות המצולם

          אות הוקרה לשמואל אוסטר, על תרומתו רבת השנים לקידום תחום הנדסת החשמל בישראל

          השקעות בהייטק הישראלי. נשארו למרבה המזל יציבות גם בזמן המלחמה. אילוסטרציה: depositphotos.com

          דוח חצי שנתי של סטארט־אפ ניישן: גידול חד בהשקעות הון סיכון וחזרה לעסקאות ענק

          מצלמת עומק של Realsense. צילום יחצ - אינטל

          RealSense נפרדת מאינטל והופכת לחברה עצמאית: נדב אורבך יכהן כמנכ"ל

          Trending Tags

          • מדורים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית (AI/ML)
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫שבבים‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • תקשורת מהירה
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
          • מאמרים ומחקרים
          • צ'יפסים
          • Chiportal Index
            • Search By Category
            • Search By ABC
          No Result
          View All Result
          Chiportal
          No Result
          View All Result

          בית מאמרים ומחקרים מחקרי שוק חוסר סדר כפתרון לתעלומת ננו-השפופרות

          חוסר סדר כפתרון לתעלומת ננו-השפופרות

          מאת ד"ר משה נחמני
          12 ספטמבר 2011
          in מאמרים ומחקרים, מחקרי שוק
          Goddard_CNT_spotlight_medium
          Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

          בשנים האחרונות חוקרים גילו כי מים זורמים באופן ספונטני בתוככי שפופרות זעירות במיוחד של גרפיט, גרפן, הקרויות ננו-שפופרות פחמן

          מים זורמים אקראית בצינורית פחמן בקוטר 2 ננומטר. צילום: Caltech/Tod Pascal

          מדענים חושפים לעיתים ממצאים מוזרים ובלתי צפויים כאשר הם מביטים בחומרים ברמה הננומטרית שלהם – הרמה של אטומים ומולקולות בודדים. הדבר נכון אפילו לגביי החומרים הנפוצים ביותר, כגון מים. 

          בשנים האחרונות חוקרים גילו כי מים זורמים באופן ספונטני בתוככי שפופרות זעירות במיוחד של גרפיט, גרפן, הקרויות ננו-שפופרות פחמן. תצפית בלתי צפויה זו מרתקת מאחר ובננו-שפופרות פחמן טמונה הבטחה בתחומים המתפתחים של ננו-זרימה וננו-סינון, שבהם ננו-שפופרות עשויות לסייע בשמירה על זרימות זעירות או בהפרדת זיהומים ממים. אולם, אף אחד לא הצליח להסביר כיצד, ברמה המולקולארית, נוזל יציב נוטה להגביל את עצמו לתחום כה קטן.

          כעת, באמצעות שיטה חדשנית שבאמצעותה ניתן לחשב את הדינאמיקה של מולקולות מים, חוקרים מקלטק מאמינים כי הם הצליחו לפתור את התעלומה. מתברר כי אנטרופיה, המדד לחוסר סדר, היה הגורם החסר.

          "זוהי תוצאה די מפתיעה," אומר William Goddard, פרופסור לכימיה, למדעי החומרים ולפיסיקה יישומית בקלטק. "חוקרים בד"כ מתמקדים בתחום זה באנרגיה ולא באנטרופיה." זאת מאחר ומים יוצרים רשת נרחבת של קשרי מימן, הגורמת להם להיות יציבים במיוחד. שבירת יחסי גומלין הדוקים אלו מחייבת השקעת אנרגיה. ומאחר ויש לבקע מספיק קשרים על מנת שהמים יזרמו בננו-שפופרות קטנות, לא סביר כי מים ייעשו כן בקלות כזו.

          "מה שמצאנו הוא שזה בעצם סחר חליפין," מציין החוקר הראשי. "אתה מאבד קצת מהיציבות האנרגטית הטובה שמקורה בקשרים הכימיים, אולם אתה מרוויח באנטרופיה." אנטרופיה היא אחת מהכוחות הדוחפים שייקבעו בסופו של דבר האם תהליך כלשהו יתרחש מעצמו, אם לאו. מדד זה מייצג את מספר הדרכים שבהן מערכת יכולה להתקיים במצב מסוים. ככל שיש יותר סידורים אפשריים למערכת, כך גדול יותר חוסר הסדר שלה, וכך גבוהה יותר האנטרופיה. ובאופן עקרוני, הטבע נוטה לחוסר סדר. 

          כאשר מים קשורים באופן מיטבי, כל קשרי המימן "נועלים" את המולקולות במקומן, מגבילים את החופש שלהן ושומרים על אנטרופית המים נמוכה. החוקרים מצאו כי במקרה של מספר ננו-שפופרות, מים מקבלים מספיק אנטרופיה באמצעות כניסה לתוך שפופרות אלו כך שהיא עולה על אובדני האנרגיה שנגרמו כתוצאה מביקועם של מספר קשרי מימן. כתוצאה מכך, מים זורמים באופן עצמאי לתוך השפופרות. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת המדעי Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

          החוקרים בחנו ננו-שפופרות פחמן בעלי קטרים המשתרעים בין 0.8 לבין 2.7 ננומטרים ומצאו שלוש סיבות לכך שהמים יזרמו בחופשיות בתוך השפופרות, בהתאם לקוטר שלהן. עבור ננו-השפופרות הקטנות ביותר – בין 0.8 לבין 1.0 ננומטרים – השפופרות כה זעירות שמולקולות המים מסתדרות בכמעט טור יחיד בתוכם והן במצב דמוי-גז. משמעות הדבר כי מבנה קשור רגיל של מים נוזליים מתפרק, ומעניק למולקולות הרבה יותר חופש לתנועתן. התגברות אנטרופיה זו מאפשרת את הכניסה של המים לשפופרת. עבור הקבוצה הבאה של השפופרות – אלו שהקוטר שלהן הוא בין 1.1 לבין 1.2 ננומטרים, מולקולות המים המוגבלות מתארגנות לכדי גבישים מגובבים, דמויי-קרח. החוקרים גילו כי ננו-שפופרות מסוג זה הן בעלות הגודל המושלם ל"אירוח" של מים גבישיים. במקרה זה יחסי הקישור בין הגבישים, ולא האנטרופיה, הם המאפשרים למים לזרום דרך השפופרות.

          עבור הקבוצה בעלת הקטרים הגדולים ביותר, אלו המשתרעים בין 1.4 לבין 2.7 ננומטרים, החוקרים מצאו כי מולקולות המים המוגבלות מתנהגות יותר כמים נוזליים. אולם, שוב, חלק מקשרי המימן הרגילים מתפרק, כך שלמולקולות יש יותר חופש בתנועה בתוך השפופרות. והרווח באנטרופיה יותר מאשר מפצה על האובדן באנרגית קשרי המימן.

          מאחר והחלק הפנימי של ננו-שפופרות הפחמן קטן מכדי שהחוקרים יוכלו לבחון אותו באופן ניסיוני, הצוות בדק את הדינאמיקה של מולקולות המים המתוחמות באמצעות הדמיות ממוחשבות. באמצעות שיטת חישוב חדשה הם הצליחו לחשב את האנטרופיה עבור מולקולות המים הפרטניות, בעוד שבעבר חישובים כאלו היו מאתגרים וצורכי זמן רב – השיטות הישנות צרכו 8 שנים של זמן מחשב על מנת לחשב את האטרופיות שעכשיו החוקרים מחשבים ב- 36 שנים בלבד.

          הצוות הריץ גם הדמיות באמצעות תיאור חלופי של מים – כזה שבו למים יש את תכונותיהם הרגילות של אנרגיה, צפיפות וצמיגות, אך חסרה להם היכולת לקשרי מימן. במקרה הזה, המים לא נטו לזרום בתוך ננו-השפופרות, ממצא המספק עדות נוספת לכך כי קשרי המימן הנרחבים של מים רגילים, שלהם יש אנטרופיה נמוכה, הם המובילים למילוים של ננו-שפופרות הפחמן באופן ספונטני כאשר האנטרופיה גדלה.

          החוקרים סבורים כי ננו-שפופרות פחמן תוכלנה לשמש בתכנון של סופרא-מולקולות לטיהור מים. באמצעות ייצור חרירים בעלי אותו הקוטר כשל ננו-שפופרות הפחמן, ניתן יהיה לפתח פולימר שמטרתו לקלוט מים מתוך תמיסה (של מי-ים, למשל).

          הידיעה על המחקר

          {loadposition content-related}
          ד"ר משה נחמני

          ד"ר משה נחמני

          נוספים מאמרים

          מיחשוב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com
          מיחשוב קוונטי

          קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

          סיבים אופטיים. אילוסטרציה: depositphotos.com
          מאמרים טכניים

          מדענים קובעים את השעון מחדש: צעד גדול לקראת הגדרה מחודשת של השנייה

          נשים בהייטק. אילוסטרציה: depositphotos.com
          נשים בהייטק

          תעשיית השבבים לא יכולה להרשות לעצמה לנטוש את הנשים

          מבחנות המכילות את קופולימרי הסיליקון החדשים, מופרדים לפי אורך השרשראות, מארוך לקצר, מספקות עדות חזותית לפער האנרגיה המשתנה בסיליקון המוליך למחצה החדש. הארה באור UV יוצרת קשת של מבחנות כשהשרשראות הארוכות זזות לכיוון הקצה האדום של הספקטרום הא
          מאמרים טכניים

          מדענים הפכו מבודד למוליך למחצה

          הפוסט הבא
          dspg_logo

          DSPG תספק שבבים ליצרנית טלפוני ה-IP האמריקאית גרנדסטרים

          כתיבת תגובה לבטל

          האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

          • הידיעות הנקראות ביותר
          • מאמרים פופולאריים

          הידיעות הנקראות ביותר

          • הייקון נמכרה ב־2.5 מיליון שקל: כל הטכנולוגיה…
          • רפידוס מכריזה על יצור 2 ננומטר ב-2027 * האם תחזיר את…
          • היילו משיקה את מאיץ הבינה המלאכותית Hailo-10H:…
          • דוח חצי שנתי של סטארט־אפ ניישן: גידול חד בהשקעות הון…
          • גרמניה מצהירה על יעד שאפתני: הפיכתה למובילה אירופית…

          מאמרים פופולאריים

          • היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת…
          • ענבר דג – דג נדיר בתעשיית השבבים
          • מסטארטאפ ניישן לסמיקונדקטור ניישן: כיצד הפכה ישראל…
          • אתגרי תכנון שבבים ב – 1.8 ננומטר
          • מקרה קלרנה : האם הרומן עם הבינה מלאכותית הסתיים בבגידה?

          השותפים שלנו

          לוגו TSMC
          לוגו TSMC

          לחצו למשרות פנויות בהייטק

          כנסים ואירועים

          כנסים ואירועים

          כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

          לחץ לפרטים

          הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

          הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


            • פרסם אצלנו
            • עיקר החדשות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • בישראל
            • צור קשר
            • צ'יפסים
            • Chiportal Index
            • TapeOut Magazine
            • אודות
            • מאמרים ומחקרים
            • תנאי שימוש
            • כנסים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫שבבים‬
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

            השותפים שלנו

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            No Result
            View All Result
            • עיקר החדשות
            • בישראל
            • מדורים
              • אוטומוטיב
              • בינה מלאכותית (AI/ML)
              • בטחון, תעופה וחלל
              • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
              • ‫יצור (‪(FABs‬‬
              • ‫צב"ד‬
              • ‫שבבים‬
              • ‫רכיבים‬ (IoT)
              • ‫תוכנות משובצות‬
              • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
              • ‫‪FPGA‬‬
              • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
              • תקשורת מהירה
            • מאמרים ומחקרים
            • צ'יפסים
            • כנסים
            • Chiportal Index
              • אינדקס חברות – קטגוריות
              • אינדקס חברות A-Z
            • אודות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • TapeOut Magazine
            • צור קשר
            • ChipEx
            • סיליקון קלאב

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            דילוג לתוכן
            פתח סרגל נגישות כלי נגישות

            כלי נגישות

            • הגדל טקסטהגדל טקסט
            • הקטן טקסטהקטן טקסט
            • גווני אפורגווני אפור
            • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
            • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
            • רקע בהיררקע בהיר
            • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
            • פונט קריאפונט קריא
            • איפוס איפוס