פרופ' דני וגנר, מכון וייצמן: "אנו ניצבים בפני מהפכה בעולם החומרים המרוכבים"

"עולם הפיזיקה עומד בפתחה של מהפכה בתחום החומרים המרוכבים, שתשתווה בעוצמתה לזו שקרתה לו בשנות ה-60' של המאה ה-20", כך אמר פרופ' דני  וגנר מהמחלקה לחומרים ופני שטח במכון וייצמן.

פרופ' וגנר היה דובר המפתח בכנס SAMPE ISRAEL 2011 (ר"ת Society for The Advancement of Material and Process engineering) – הארגון לקידום הנדסת חומרים ותהליכים. הכנס נערך ביום חמישי האחרון במרכז הכנסים אבניו שבקריית שדה התעופה. לאירוע, בהפקת אנשים ומחשבים, הגיעו 350 משתתפים, מהנדסים ומקצוענים בתחום, כמו גם שורת אורחים מחו"ל שחלקם הרצו בו. הכנס הונחה על ידי חגית לוי, מהנדסת בכירה בתחום החומרים בתע"ש גבעון, והוא נערך נערך בחסות החברות אירוספיריס ואורניגון.

הרצאתו של פרופ' וגנר נסבה על ננו-חומרים. הוא אמר, כי פיתוח ושימוש בחומרים מרוכבים החל על ידי התעשיות האוויריות הצבאיות, שחיפשו חומרים למטוסים שלא יתגלו על ידי מסכי המכ"ם. במהלך פיתוח חומרים מבוססים סיבים סינטטיים, דוגמת סיבי פחמן וסיבים אחרים, הוסיף, התגלו תכונות נוספות של החומרים המרוכבים, כגון: היותם קלים יותר, בעלי אורך חיים רב יותר ועמידות גבוהה. בשל כך, הסביר, החל השימוש בחומרים המרוכבים האל-מתכתיים גם בתעשיית התובלה האווירית האזרחית, כאשר באמצעות טיפול כימי ניתן לייצר באמצעותו את החומרים דמויי המתכות, הקלים יותר.

צילום ועריכת וידיאו: גיא רז

"כיום, 50% ממשקל מטוס בואינג, לדוגמה, לא כולל המנוע, מבוסס חומרים מרוכבים המבוססים על אותם סיבים", הסביר פרופ' וגנר. לדבריו, "מדובר במהפכה תפיסתית, שכן תעשיית התובלה האווירית היא שמרנית ביותר. לא נהוג להחליף עשרות אחוזים מהחומרים שבהם משתמשים, אלא רק אחוזים בודדים".

"המהפכה הנוכחית הצפויה כיום היא בהכנסת סיבים מסוג אחר לחלוטין: סיבים שהם ברמת ננו ולא ברמת מיקרו, כלומר: קטנים פי אלף", אמר. "כשיורדים ברמת הייצור לננו-טכנולוגיה, לחומרים בגודל ננו-מטרי, של אחד חלקי מיליארד המטר – החומר מקבל תכונות שאינן מוכרות בצורה הרגילה שלו, וכך ניתן לייצר חומרים קלים במיוחד בעלי תכונות רצויות". פרופ' וגנר הסביר, כי סיבים אלה "הם בעלי תכונות מכניות אסטרונומיות, בהן חוזק פי עשרות מונים בהשוואה לסיב פחמן מסחרי הטוב ביותר; הננו-טיוב (משמע הננו-סיב) הוא בעל קשיחות המשתווה לזו של יהלום".

"המחקר בתחום החומרים המרוכבים העתידיים על בסיס ננו הולך ומתפתח בקצב מסחרר, והמשאבים המושקעים בתחום המחקר רבים", סיכם פרופ' וגנר. "קיים מחקר אינטנסיבי בארץ לתחום, גם באקדמיה וגם בתעשיה הביטחונית".

"הכנס הופך לאירוע חברתי שנתי"

ד"ר טוני גרין, איש התעשייה האווירית וראש הסניף הישראלי של SAMPE, אמר, כי הארגון הוקם לפני 60 שנים וכולל מהנדסים בתחום הרלוונטי בכל החברות הגדולות – בעיקר בתעופה, אך גם בתחומים אחרים, כגון: אלקטרוניקה וכימיה, וכמובן חוקרים באוניברסיטאות. בעולם חברים בו כ-10,000 אנשי מקצוע. הארגון הישראלי, ציין ד"ר גרין, הוקם לפני 25 שנים ושייך לארגון האירופי. הוא סיים בקריאה למשתתפי הכנס להירשם כחברים בארגון.

יעקב אסיף, מנכ"ל אירוספיריס, אמר, כי הארגון הישראלי עורך כנסים ופעולות לסטודנטים וכן מסבסד משלוח סטודנטים לחו"ל כדי ללמוד ולהציג בכנסים. דרך SAMPE, אמר, "החברים יכולים להכיר אנשים בחברות בחו"ל ולהיוועץ בבעיות טכניות".

הוא סיים בציינו שהסניף הישראלי של הארגון מתמקד בעיקר בתחום הנושאים הטכניים בתוך החומרים המרוכבים. "המטרה – להעביר מידע בין הגורמים השונים העוסקים בתחום – תעשיות התעופה, הצבאית, החלל ואחרות הקשורות לתחום האלקטרוניקה", אמר אסיף. "בנוסף, אנחנו שמחים שהכנס הופך לאירוע חברתי שנתי".

אביעד אהרונסון, מנכ"ל אורניגון, אמר, כי "חומרים מורכבים הם חומרים שאינם מתכות, שבשיטות כימיות מחברים אותם יחדיו ויוצרים חומר חזק כמו מתכת, אך הרבה יותר קל, הדורש תחזוקה יותר נמוכה". בשל השימוש בהם, הסביר, נוצר חיסכון באנרגיה וצמצום עלויות הטיפול השוטף.

כיום, אמר אהרונסון, "כל תחנות הרוח המשמשות לייצור אנרגיה עשויות מהחומרים הללו, וחלק מהחומרים המשמשים לבניית יאכטות, ספינות גדולות, מטוסים ללא טייס ורכבות עשויים מחומרים מרוכבים".

הוא סיים בציינו, כי חברת EVONIK, בעזרת אורניגון בישראל, הציגה בכנס לוח כסף מפולימר פלסטי במשקל 12 גרם, "חזק מאוד, כמעט כמו מתכת, ועמיד גם בטמפרטורות של יותר מ-200 מעלות צלזיוס. המוצר נקרא רוהסל HP".