"חוקרים פרטיים": ננו-טכנולוגיה בשירות הסביבה

מצחיק שמה שהוביל אותי ללימודי הנדסה היה דווקא האינטואיציה שלי. תמיד נמשכתי ללימודי מדעים, אבל כשהגיע הזמן לחשוב על לימודים אקדמאים נרשמתי לתואר כמעט מתוך תחושת בטן או אפילו אינסטינקט.

ד"ר אינס צוקר(צילום: יונתן בירנבאום)

התייצבתי בבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל אביב בלי באמת לדעת למה אני נכנסת. משם המסלול האקדמי שלי התחיל לתפוס צורה - המשכתי ישירות לתואר שני בהנדסת חומרים וננו-טכנולוגיה, דוקטורט בהנדסת סביבה ופוסט דוקטורט שמשלב בין שניהם. היום, אחרי מחקר של שנתיים באוניברסיטת ייל, אני חוקרת ומרצה בכירה באותו מקום שבו התחלתי - אוניברסיטת תל אביב, ותחום ההתמחות שלי הוא פיתוח חומרים חדשים לטיהור מים.

אספקה בת-קיימא של מים בטוחים לשתייה היא אתגר עולמי. טכנולוגיות לטיפול במים והתפלה אינן מספיק יעילות, גם בגלל שהן לא מסירות היטב את מגוון המזהמים במים, אבל בעיקר משום שהן דורשות המון אנרגיה וכימיקליים. הן בעצם מאוד יקרות לתפעול, כך שאינן מתאימות ליישום באיזורים נעדרי משאבים, הזקוקים להן יותר מכולם.

לכאן אני נכנסת. אני לוקחת חומרים חדשניים, ומנסה למצוא דרך לנצל את המאפיינים הייחודיים שלהם לטיהור מים. למשל, גרפן הוא חומר בעל מימדים ננומטרים (ננו-חומר) שמשמש בעיקר בתעשיית האלקטרוניקה, אבל יש לו גם סט של תכונות שאפשר לתעל לטובת חיטוי והסרת מזהמים.

ננו-חומרים בסביבה המימית: שימושים וסיכונים(איור: המעבדה לננוטכנולוגיה סביבתית)

המקטרגים יגידו שננו-טכנולוגיה כלשעצמה גובה מחיר סביבתי כבד - החל משלב היצור של ננו-חומרים, שבו יש שימוש מסיבי בכימיקילים ובאנרגיה, ועד לשלב שבו הם מגיעים לסביבה לאחר השימוש. המקטרגים צודקים. ננו-טכנולוגיה היא דבר נהדר, אבל יש בה הרבה מוקשים.

התפקיד שלי הוא לקרב בין עולם הסביבה והעקרונות שמניעים אותו, לבין עולם החומרים. יש שייקראו לזה מולטידיסיפלינריות. לפני שאני מתחילה לשחק עם חומר חדש ועם היסודות שמרכיבים אותו, אני קודם כל בודקת את העלות הסביבתית שלו. כמה הוא בטוח לשימוש? כיצד נראה מחזור החיים שלו? וגם האם הוא משאב זמין? הרי אין טעם לפתח מערכת טיהור סביב חומר מסוים, אם הוא אינו בר-השגה.

אני מאמינה גדולה במחקרים רב-תחומיים, מכיוון שזה מניע חדשנות וחשיבה מחוץ לקופסה. אבל יותר מזה, נראה כי במה שקשור לאתגרים סביבתיים - כמו משבר המים, זיהום האוויר ומשבר האקלים - אין ברירה אלא לנהוג בגישה מולטידיסיפלינרית. כיום, המודל הסטנדרטי להוראה ומחקר בתוכניות להנדסה סביבתית כולל בסיס בתחומי האוויר, המים והקרקע עם תחומי התמחות מקבילים כמו מכניקת זורמים, כימיה, מיקרוביולוגיה, תהליכים פיזיקוכימים, ולעתים מדיניות. הגיעה העת לערב גם את מדע החומרים וננו-טכנולוגיה.

ד"ר אינס צוקר - בית הספר להנדסה מכנית ובית הספר פורטר למדעי כדור הארץ והסביבה, אוניברסיטת תל אביב

לאתר של ד"ר צוקר - http://zuckerlab.tau.ac.il/

חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי בערוץ הלימודים של ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נעשה בסיוע "האקדמיה הצעירה הישראלית למדעים