מפצחים את המולקולה: הצצה להאקתון הפולימרים הראשון של הטכניון

לעיתים, על מנת לפתור אתגרים מורכבים, לא מספיק מהנדס מבריק מתחום אחד. חשיבה רעננה, סיעור מוחות, ורתימה של כוחו של "מוח הכוורת" יכולות להניב לתוצאות מפתיעות בטווח זמן קצר. על כן, אירועי האקתון מהווים, פעמים רבות, מקפצה לפתרונות אמיתיים לתעשייה. כך היה באירוע ה-PolyHack, האקתון הפולימרים הראשון בטכניון, ששילב סטודנטים מהנדסת חומרים, כימית וביוטכנולוגיה ומזון.

האתגרים שהוצגו למשתתפי ההאקתון

מאחורי היוזמה עמדה לין כהן, יחד עם אלונה סלפין, עינת חזן ועוז מחלבני, ובליווי אקדמי של פרופ' סילברסטיין וד"ר פרח, במטרה לחבר את הסטודנטים לאתגרי התעשייה שהוצבו על ידי חברות מתחומים שונים: רפאל, תוסף, Polymertal, טמבור, NVIDIA, פולימר גבולות, אורי פלסט, ו-Plastics App.

אתגרים בתחום הקיימות כללו מיחזור פסולת פולימרים מצולבים, ושילוב פסולת פולימרית בבנייה. בתעשייה הביטחונית, חיפשו פתרון להסוואה תרמית אדפטיבית ושיפור הבטיחות והיציבות של חומרים נפיצים. בעולמות ההייטק והרכב, התמקדו בדרכים לסילוק חום מרכיבים אלקטרוניים ברכבים חשמליים ומעגלים מודפסים, שיפור הדבקת מתכת לפלסטיק ושחרור מאמצים פנימיים בייצור.

הפתרונות שכבשו את הפודיום

לאחר 24 שעות של עבודת מחקר מאומצת, הציגו 15 צוותים את הפיתוחים בפני חבר השופטים. רמת החדשנות הייתה גבוהה, אולם מנצחים היו רק שלושה, שאף קיבלו פרס כספי נאה:

במקום השלישי – קבוצת Polypals הציגה פתרון לאתגר של סילוק חום ממעגלים מודפסים. בעזרת שימוש בביופולימר – צלולוז בקטריאלי (BC) בו שולבו חלקיקי בורון-ניטריד, ניתן לקבל מטריצה ביולוגית קלת משקל, מוליכה תרמית אך מבודדת חשמלית. נתון זה חשוב למניעת קצרים חשמליים. את המטריצה ניתן "לגדל" במדויק על המעבד באמצעות חיידקים.

במקום השני – קבוצת Harbemere התמודדה עם אתגר לשיפור הכיסוי של צבעים מבוססי מים. על ידי "מברשת קופולימרית" המשלבת PET ו-PVAc (חומר הדבקה) ניתן להשיג אטימות גבוהה והדבקה טובה יותר תוך הפחתת השימוש בטיטניום דו חמצני יקר המשמש לאיטום.

כחביבת הקהל (הפסקה לצורך בניית המתח) הוכרזה קבוצת David Square אשר פיתחו פתרון הסוואה מתקדם. הם בחרו בציפוי פולימרי מחומר משנה פאזה (PCM) בשם GST, אשר משתנה ממצב גבישי לאמורפי במהירות גבוהה. מעבר הפאזה משנה את החתימה התרמית הסביבתית של החומר והופך אותו ל"שקוף" עבור מצלמות אינפרה אדומות (IR).

ובמקום הראשון – קבוצת Radical Minds אשר התמקדה בבעיית התחממות רכיבים אלקטרוניים ברכבים חשמליים. לרכב יש שני מצבים עיקריים: הנעה- בו חום המנוע גבוה ויש להגן על הרכיבים האלקטרוניים, ונסיעה שוטפת שם חום הרכיבים גבוה מהמנוע ויש לסלק אותו במהירות. הקבוצה הציעה ציפוי אפוקסי המשולב בננו-חלקיקים אשר מעלים את מוליכות החום עד פי 30 ומתקרבים להולכת חום של מתכות. טמפרטורת המעבר הזכוכיתי של החומר מתפקדת כ"מתג" המשנה את תכונותיו מבידוד להולכת חום ומאפשר סילוק מהיר שלו, בעת מצב הנסיעה, או הגנה מפניו בעת ההנעה.