דווקא ביום חגיגי זה דאג פרופ' שכטמן, בין היתר בראיון עם עורך Chiportal להדגיש את הצורך בשיפור רמת החינוך בישראל
| פרופ' דן שכטמו ליד מיקרוסקופ האלקטרונים. צילום: דוברות הטכניון |
האקדמיה השבדית המלכותית למדעים החליטה להעניק את פרס הנובל לכימיה לשנת 2011 לחוקר הישראלי דן שכטמן (Daniel Shechtman) מהטכניון עבור התגלית של גבישים כמו-מחזוריים או קוואזי-גבישים (quasicrystals).
בקוואזי-גבישים, אנו מוצאים את הפסיפסים המרתקים המצויים בעולם האומנות הערבי משוכפלים פעם אחר פעם ברמה של האטומים: תבניות סדורות שלעולם לא חוזרות על עצמן. אולם, התצורה שנמצאה בקוואזי-גבישים נחשבה כבלתי-אפשרית, ודן שכטמן נאלץ להיאבק בקרב עז כנגד המדע הקיים. פרס הנובל לכימיה לשנת 2011 שינה מהיסוד את הרעיון הכימי של חומר מוצק.
בבוקרו של השמונה באפריל 1982, במיקרוסקופ האלקטרוני של דן שכטמן הופיעה תמונה המנוגדת לחלוטין לחוקי הטבע. בכל חומר מוצק, החוקרים סברו כי האטומים ארוזים בתוככי גבישים בתבניות סימטריות החוזרות על עצמן באופן מחזורי שוב ושוב. עבור המדענים, מאפיין החזרה היה גורם נדרש על מנת לקבל גביש.
התמונה שקיבל שכטמן, לעומת זאת, הראתה כי האטומים בגביש שלו נארזו בתבנית שלא חזרה על עצמה. תבנית כעין זו נחשבה כבלתי-אפשרית כמו הבנייה של כדורגל באמצעות פוליגונים בעלי שש פינות בלבד, כאשר כדור מחייב את השימוש הן במחומשים והן במשושים לשם כך. התגלית של שכטמן הייתה שנויה במחלוקת ביותר. במהלך הגדרת ממצאיו, הוא אפילו התבקש לעזוב את קבוצת המחקר שלו. אולם, המאבק העיקש שלו אילץ, בסופו של דבר, את המדענים לשקול מחדש את תפיסתם בנוגע לטיבו הבסיסי של החומר.
פסיפסים בלתי-מחזוריים, כמו אלו הנראים בפסיפסים אסלאמיים מימי-הביניים של ארמון אלהמברה בספרד ובארמונות נוספים באירן, סייעו למדענים להבין כי קוואזי-גבישים דומים לכך ברמה האטומית. בפסיפסים אלו, כמו קוואזי-גבישים, התבניות סדירות – הן מתאימות לחוקי המתמטיקה – אולם הן לעולם לא חוזרות על עצמן.
קוואזי-גבישים נמצאו גם באחד מהסוגים היציבים ביותר של פלדה בעולם. בעודם מנסים ובודקים סגסוגות שונות של מתכות, חוקרים מחברה שבדית הצליחו להכין פלדה בעלת מאפיינים חיוביים רבים ומפתיעים. אנליזה של המבנה האטומי של החומר הראתה כי הפלדה מורכבת משני מופעים (פאזות): קוואזי-גבישים מפלדה קשיחה המוטמעים בתוך סוג רך יותר של פלדה. קוואזי-הגבישים מתפקדים כסוג של שריון. פלדה זו משמשת היום במוצרים כגון סכיני גילוח ומחטים זעירים שהופקו במיוחד עבור ניתוחי עיניים.
למרות היותם חזקים במיוחד, קוואזי-גבישים עלולים להישבר בקלות, בדומה לזכוכית. לאור המבנה האטומי הייחודי שלהם, הם גם מהווים מוליכים גרועים לחום ולחשמל, והם בעלי משטחים בלתי-דביקים. תכונות ההולכה התרמית הגרועות שלהם עשויות להפוך אותם לשימושיים כחומרים תרמו-אלקטריים אשר ממירים חום לחשמל. המטרה העיקרית לפיתוחם של חומרים כגון אלו היא השימוש בהם לשם ניצול חום הפסולת, לדוגמה ממכוניות וממשאיות. כיום, מדענים עורכים ניסויים בקוואזי-גבישים גם עבור ציפויי משטחים של מחבתות, ברכיבים של דיודות חוסכות אנרגיה ועבור בידוד חום במנועים, בין שאר היישומים.
בשיחה עם CHIPORTAL אמר פרופ' שכטמן כי האוניברסיטאות בישראל הן אוניברסיטאות טובות, אני מכיר את הטכניון ויודע כי גם שאר האוניברסיטאות עושות עבודה טובה במחקר, הבעיה היא שכיום לא מכינים את בני הנוער כדי להיות המדענים והממציאים של העתיד. צריך לעשות זאת מגיל גן, דרך בית הספר היסודי ועד התיכון – כשמטרת החינוך תהיה להכין את התלמידים לאוניברסיטאות. לשם כך צריך לשפר את מעמדו של המורה – הן הכלכלית, כדי שאנשים יוכלו לפרנס את משפחתם מעיסוקם בהוראה, וגם מבחינת מעמד המורה בעיני התלמיד.
הרחבה מקצועית על התגלית שהביאה לזכיה בפרס נובל, כולל גרפים והסברים, ,בקרוב במדור מחקרים
