חוקר מהטכניון פיתח מודל חדשני למטא-חומרים – וכעת זכה כשותף במענק של 7.5 מיליון דולר ליישומו
פרופ' גל שמואל מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון הוא שותף בקבוצת מחקר שזכתה במענק יוקרתי של משרד ההגנה האמריקאי בהובלת פרופ' אנדרה אלו מאוניברסיטת העיר ניו יורק.
תוכנית המענקים MURI (Multidisciplinary University Research Initiative), תוכנית תחרותית של משרד ההגנה האמריקאי (DoD), מיועדת לתמוך בצוותים אינטרדיסציפלינריים מאוניברסיטאות שונות בביצוע מחקר בסיסי בעל פוטנציאל פורץ דרך שתורם לביטחון הלאומי של ארצות הברית.
המענק, בסך 7.5 מיליון דולר, מיועד לפיתוח תגלית שפרסם פרופ’ שמואל בשנת 2020 עם ד”ר פרנס-סלומון, שעשה אז את הפוסט-דוקטורט בהנחייתו. מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF) והתגלית פורסמה בכתב העת המוביל במכניקה, Journal of the Mechanics and Physics of Solids. מדובר בפריצת דרך דרמטית בתחום המטא-חומרים – חומרים מהונדסים בעלי תכונות שאינן מצויות בטבע.
במאמרם הציגו השניים תאוריה חדשה המתארת את ההתנהגות הדינמית של חומרים מרוכבים אלקטרומכניים – תערובות של חומרים בעלי תגובות מכניות וחשמליות מצומדות, כלומר התלויות אחת לשנייה. לפי התאוריה שלהם, תכנון ייעודי של החומרים יוצר תלות של תנע החומר המרוכב בשדה החשמלי, תלות המבוטאת בתכונה ייחודית אשר פרופ’ שמואל כינה בשם אלקטרו-מומנטום.
לתגלית זו חשיבות רבה, משום שמאזן התנע בזמן ובמרחב הוא העיקרון הפיזיקלי הקובע את תנועת הגוף ואת שטף האנרגיה. מכאן שהתכונה החדשה שיצרו החוקרים מספקת דרגת חופש נשלטת לתיעול, חישה ושליטה באנרגיה. לתגלית זו פוטנציאל יישומי בתחומים רבים – הסוואה אקוסטית, דימות רפואי, תקשורת תת-מימית ועוד.
בעקבות פריצת הדרך התאורטית של פרופ’ שמואל פרסם משרד ההגנה האמריקאי בשנת 2024 קול קורא למחקר שנועד וליצור בפועל חומרים בעלי צימוד אלקטרו-מומנטום המסוגלים לחוש ולשלוט בגלים אלסטיים ואקוסטיים באמצעות שדה חשמלי חיצוני.
פרופ’ מחקר אנדרה אלו – מהחוקרים המובילים בעולם בתחום המטא-חומרים – פנה לפרופ’ שמואל כדי לכתוב יחד הצעת מחקר משותפת המחברת חמישה חוקרים נוספים מארה”ב וחוקר נוסף משווייץ. כעת הכריז משרד ההגנה כי ההצעה הזוכה היא זו של הקבוצה שבה שותף פרופ’ שמואל.
