המכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן

המכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן (באנגלית: BINA - Bar-Ilan Institute of Nanotechnology and Advanced Materials) הוא יחידה אקדמית ישראלית השייכת לאוניברסיטת בר-אילן. זהו מרכז מחקר רב-תחומי המתמקד בפיתוח יישומים ומוצרים בקנה מידה מיקרוני ועד ננומטרי. המכון פועל במרכז לננוטכנולוגיה ע"ש לזלי וסוזן גונדה (גולדשמיד) בקמפוס האוניברסיטה.

 היסטוריה 
המכון הוקם בשנת 2007 כחלק מהמאמץ הלאומי לפתח תשתיות מתקדמות לננוטכנולוגיה בישראל, וכחלק מתוכנית לאומית רחבה להקמת מרכזי ננוטכנולוגיה באוניברסיטאות המחקר בישראל, בעקבות הצלחת המכון לננוטכנולוגיה ע"ש ראסל ברי בטכניון, שהוקם בשנת 2005. פרופ' אריה צבן, נשיא אוניברסיטת בר-אילן, שימש מנהל-מייסד של המכון עד לשנת 2013. נכון לשנת 2025 מנהל המכון הוא פרופ' אהוד בנין.

הקמת המכון התבססה על "מודל המימון המשולש"במסגרת היוזמה הלאומית: שליש מימון ממשלתי, שליש תרומות פרטיות, בעיקר מתורמים מחוץ לישראל, ושליש מימון של האוניברסיטה, כאשר ממשלת ישראל סיפקה מימון תואם ביחס של 3:1 לכל תרומה פרטית. המכון פועל לקידום מחקר מדעי וטכנולוגי בתחומי החומרים המתקדמים, הננו־רפואה, הננו־אלקטרוניקה והננו-כימיה, במטרה לעודד חדשנות ולתת מענה לצרכים תעשייתיים וחברתיים. עם ייסוד המכון הוקם מבנה מותאם – הטריפלקס לננוטכנולוגיה ע"ש לזלי וסוזן גונדה (גולדשמיד) בקמפוס האוניברסיטה.

במכון פועלים חוקרים ותיקים יחד עם דור חדש של מדענים צעירים, שחזרו לישראל לאחר השתלמות באוניברסיטאות ובמכוני מחקר מחוץ לישראל. במסגרת פעילותו מפעיל המכון כ־71 קבוצות מחקר העוסקות בתחומים בסיסיים ויישומיים, בטכנולוגיות ננו ובמדעי החומרים.

המכון מכשיר מדי שנה מאות סטודנטים לתוארים שני ושלישי בשיתוף המחלקות לכימיה, פיזיקה והפקולטות להנדסה, מדעי החיים ורפואה. חוקרי המכון מלווים סטודנטים בעבודות מחקר בין-תחומיות בנושאים רבים, ובהם ננו-חומרים, ביו-ננו, פוטוניקה ואנרגיה מתחדשת.

 פעילות ותחומי מחקר 
 חומרים וננו חומרים 
במסגרת עיסוקם בתחום החומרים המתקדמים, חוקרי BINA מתכננים ומפתחים חומרים חדשים, בהם תרכובות מתכתיות, פולימרים, חומרים קרמיים, חומרים ביולוגיים וחומרים מרוכבים. המחקר מתמקד בפיתוח חומרים פונקציונליים חדשים, כגון חומרים חכמים וננו חומרים, המיועדים לשימוש במערכות תעופה, אנרגיה, אלקטרוניקה ורפואה. בנוסף, חוקרי BINA עוסקים בחקר תופעות מתקדמות, כגון שכבות דקות ומבנים חד שכבתיים, צינוריות פחמן ומעברי פאזה בקולואידים.

 ביו ננו וננורפואה 
תחום הביו ננו עוסק בשילוב של ננוטכנולוגיה עם ביולוגיה ורפואה. חוקרי המכון מפתחים מערכות לשינוע תרופות באמצעות ננו חלקיקים, ליפוזומים ומערכות מיקרופלואידיות, בוחנים את השתקת הגנים ותהליכי תיקון DNA ועוד. כמו כן מתכננים החוקרים טיפולים חדשים למחלות הסרטן, מחלות נוירולוגיות ומחלות זיהומיות. המחקר במכון כולל הדמיות רפואיות וניתוח אינטראקציות בין חלבונים ל-DNA.

 ננו אלקטרוניקה, פוטוניקה וספינטרוניקה 
בתחומי האלקטרוניקה, מגנטיזם ופוטוניקה, חוקרי BINA חוקרים תופעות מגנטיות ומפתחים התקנים מתקדמים, כגון חיישנים, רכיבי זיכרון והתקני ספינטרוניקה, המבוססים על ננו־חלקיקים, שכבות דקות והטרו־מבנים. המחקר בוחן את הקשרים שבין מגנטיות למוליכות-על, ואת תכונות ההולכה של חומרים בממדים ננומטריים, תוך שימוש בטכנולוגיות ננו-ייצור. כמו כן מתמקד המחקר בננו־פוטוניקה, תחום המשלב ננוטכנולוגיה, פוטוניקה ומדעי החומרים, ומקדם פיתוחים באופטו-אלקטרוניקה, דימות, חיישנים, אנרגיה מתחדשת ואלקטרוניקה קוונטית. שילוב הגישות התאורטיות והניסיוניות מאפשר לחוקרי המכון לקדם הבנה מעמיקה של אינטראקציות בין אור, חומר ומגנטיות, כדי להגיע לפריצות דרך במדע, בטכנולוגיה וברפואה.

 קלינטק וקיימות 
חוקרי המכון בתחום הקלינטק והקיימות עוסקים בפיתוח טכנולוגיות עדכניות להתמודדות עם אתגרי שינוי האקלים וקידום קיימוּת סביבתית, כמו פיתוח חומרים וננו־מבנים לתאים פוטו-וולטאיים, סוללות נטענות, קבלי־על ומערכות לאחסון ושימור אנרגיה. כמו כן מתבצעים מחקרים בננו־אופטיקה ואנרגיה תרמית סולארית, פתרונות לטיהור מים, לכידת פחמן, דלקים חלופיים וכימיה ירוקה. פעילות זו משלבת גישות מתקדמות של מדעי החומרים, הנדסה, כימיה ולמידת מכונה.

 ביו-קונברג'נס 
ביו-קונברג'נס (BioConvergence) הוא החיבור בין ננוטכנולוגיה, ביולוגיה, הנדסה ומדעי המחשב, במטרה לפתח טכנולוגיות חדשות בתחומי הבריאות, הרפואה המותאמת אישית והמדע היישומי. במסגרת זו מפתחים החוקרים חיישנים ביולוגיים ואלקטרוכימיים, מערכות "איבר על שבב" וממשקי תאי עצב-שבב, התקנים מיקרו־אופטיים וטכנולוגיות מיקרופלואידיות, כדי לקדם שינוי באופן שבו מאובחנות ומטופלות מחלות, ולתרום לשיפור איכות החיים ולקידום קיימוּת רפואית וביולוגית.

 תשתיות מתקדמות 
המכון מפעיל מרכז שירותי מחקר הכולל שתי יחידות: יחידת אנליזות ויחידת פבריקציה.

יחידת האנליזות מאפשרת שירותי אנליזה, ייעוץ, מחקר ופיתוח, וכוללת שירותי מיקרוסקופיה אלקטרונית (HRSEM, HRTEM, CRYO-TEM, FIB), מיקרוסקופיית כוח אטומי AFM, אמצעי ניתוח קרני אקס (XRD, CT) ומאיץ חלקיקים המאפשר אמצעי אנליזה רבים (RBS, PIXIE).

יחידת הפבריקציה כוללת חדרים נקיים, תהליכי נידוף, עיכול, ליתוגרפיה ותשתיות הדפסת תלת־ממד, ומאפשרת פיתוח תהליכי ייצור התקנים ואבות טיפוס בתחום המיקרו ועד הננו.

 שיתופי פעולה בארץ ומחוצה לה 
המכון עובד עם מרכזי מחקר מחוץ לישראל ועם תאגידים רב לאומיים, כגון Merck ו-IBM. מקיים מחקרים משותפים עם המרכז הלאומי למחקר מדעי CNRS בפריז לשיפור מיקרוסקופיות ברזולוציה גבוהה, עם אוניברסיטת סידני בתחומי אנרגיה ירוקה והזדקנות, וקורסים מקוונים במסגרת תוכנית Erasmus וקונסורציות בתחום הפוטוניקה והביוקונברג'נס.

במסגרת הפרויקט האירופי EASYGEN מצטרפת אוניברסיטת בר-אילן לשותפות כדי לייעל ייצור תרפיות CAR T בבתי חולים.
הפרויקט מאגד 18 שותפים מאירופה ונתמך על ידי תוכנית Horizon Europeeurekalert.org.

המכון העניק שירותים ליותר מ-150 חברות ישראליות. מאפשר גישה למתקנים מתקדמים כמו מיקרוסקופיה אלקטרונית וחדרים נקיים.

 קישורים חיצוניים 


 הערות שוליים 

קטגוריה:ננוטכנולוגיה
קטגוריה:אוניברסיטת בר-אילן: יחידות אקדמיות