Return to Video

למה כותנה נמצאת בכל דבר? - מיכאל סטיר

  • 0:07 - 0:11
    לפני מאות שנים,
    האינקה פיתחו חליפות שריון גאוניות
  • 0:11 - 0:16
    שיכלו להתגמש מול מכות
    של חניתות חדות ורומחים,
  • 0:16 - 0:20
    והגנו על הלוחמים אפילו
    מההתקפות הפיזיות הקשותביותר.
  • 0:20 - 0:25
    המבנים הקשוחים האלה
    לא היו עשויים מברזל או פלדה,
  • 0:25 - 0:29
    אלא ממשהו רך באופן מפתיע: כותנה.
  • 0:29 - 0:32
    הגלימות העבות הארוגות משכבות של כותנה
  • 0:32 - 0:36
    יכלו לפזר את האנרגיה של מכה
    על פני שטח גדול,
  • 0:36 - 0:40
    והגנו על הלוחמים בלי להגביל
    את הניידות שלהם.
  • 0:40 - 0:43
    לתכונות המנוגדות לכאורה האלה --
  • 0:43 - 0:47
    כוח וגמישות, רכות ועמידות --
  • 0:47 - 0:53
    יש שורשים בביולוגיה המורכבת
    של סיבי הכותנה הכמעט בלתי נראים.
  • 0:53 - 0:57
    הסיבים האלה מתחילים את החיים
    עמוק בתוך פרח הכותנה,
  • 0:57 - 0:59
    על פני השטח של הזרע.
  • 0:59 - 1:03
    עד 16,000 סיבים יקיפו זרע בודד,
  • 1:03 - 1:08
    בולטים מפני השטח של הזרע
    כמו בלוני מים זעירים.
  • 1:08 - 1:11
    כל סיב כותנה, לא משנה לאיזה גודל יצמח,
  • 1:11 - 1:13
    עשוי מתא בודד.
  • 1:13 - 1:17
    לתא יש שכבות מרובות של דופן התא.
  • 1:17 - 1:20
    אחרי כמה ימים, הצד של השכבה הראשונה,
  • 1:20 - 1:22
    שנקרא קיר התא הראשי,
  • 1:22 - 1:26
    מתקשה, ודוחף את גדילת התא בכיוון אחד
  • 1:26 - 1:29
    וגורם לסיב להתארך.
  • 1:29 - 1:32
    הסיב מתארך במהירות במשך בערך 16 ימים.
  • 1:32 - 1:37
    אז הוא מתחיל את השלב הבא: הקשחת קיר התא.
  • 1:37 - 1:41
    הוא עושה זאת על ידי יצירת
    עוד צלולוז פחמימני.
  • 1:41 - 1:45
    צלולוז יהווה 34% מקיר התא בשלב זה
  • 1:45 - 1:47
    ויגבר במהירות.
  • 1:47 - 1:50
    הגדילה החדשה הזו גם מחזקת את קיר התא
  • 1:50 - 1:54
    על ידי צמיחה נגד הסיבים של הקיר הקיים.
  • 1:54 - 1:58
    הקיר המחוזק קשיח יותר,
    מה שמגביל עוד את הגדילה.
  • 1:58 - 2:02
    זה אומר שאם הסיב מחזק
    את הקירות שלו מוקדם מדי,
  • 2:02 - 2:03
    הוא יהיה קצר,
  • 2:03 - 2:06
    ובסופו של דבר ייצור בדים גסים וחלשים.
  • 2:06 - 2:09
    אבל אם התחזקות קיר התא מתחילה מאוחר מדי,
  • 2:09 - 2:11
    הקיר לא יהיה חזק מספיק --
  • 2:11 - 2:15
    מה שייצר סיבים חלשים מדי להחזיק את הבד.
  • 2:15 - 2:17
    בתנאי גדילה אידיאליים --
  • 2:17 - 2:24
    עם הטמפרטורה הנכונה,
    מים, דשן, חומרי הדברה, ואור --
  • 2:24 - 2:28
    סיב כותנה יכול לגדול לאורך 3.6 סנטימטר
  • 2:28 - 2:32
    בעובי של 25 מיקרומטר בלבד.
  • 2:32 - 2:35
    סיבים ארוכים ועדינים
    יכולים להתלפף אחד סביב השני
  • 2:35 - 2:38
    טוב יותר מקצרים ופחות עדינים,
  • 2:38 - 2:42
    מה שאומר שהסיבים הארוכים
    והעדינים יותר יוצרים חוטים חזקים יותר
  • 2:42 - 2:44
    שמחזיקים טוב יותר כבד.
  • 2:44 - 2:47
    לכותנה עם התכונות האלו
    יש שימושים מגוונים --
  • 2:47 - 2:50
    מטקסטילים רכים לשטר הדולר של ארצות הברית,
  • 2:50 - 2:53
    שעשוי מ 75% כותנה.
  • 2:53 - 2:56
    השלב הקריטי הבא של גדילת סיב הכותנה
  • 2:56 - 2:59
    מתחיל כשהוא מעבה את קיר התא המשני שלו
  • 2:59 - 3:04
    על ידי הנחת כמויות גדולות
    של צלולוז בשכבה המשנית.
  • 3:04 - 3:09
    צלולוז ממשיך ליצור יותר מ 90% ממשקל הסיב.
  • 3:09 - 3:11
    ככל שמונח יותר צלולוז ,
  • 3:11 - 3:13
    כך השכבה השניה נעשית דחוסה יותר --
  • 3:13 - 3:16
    וזה קובע את החוזק של הסיב הסופי.
  • 3:16 - 3:20
    השלב הזה חיוני לפיתוח חומר שמחזיק זמן רב
  • 3:20 - 3:23
    לדברים כמו, נגיד, חולצות טי.
  • 3:23 - 3:27
    היכולת של הבגד לעמוד
    בפני שנים של שטיפה ובלאי
  • 3:27 - 3:31
    נקבעת בעיקר על ידי הדחיסות
    של קיר התא המשני.
  • 3:31 - 3:32
    מצד שני,
  • 3:32 - 3:36
    הרכות שלו משפעת מאוד מהאורך של הסיב,
  • 3:36 - 3:40
    שנקבע עם המידול מחדש
    של שכבת קיר התא הראשית.
  • 3:40 - 3:45
    לבסוף, אחרי בערך 50 יום,
    הסיבים סיימו לגדול.
  • 3:45 - 3:47
    החומר החי בתוך התא מת,
  • 3:47 - 3:50
    ומשאיר אחריו רק את הצלולוז.
  • 3:50 - 3:56
    תא הזרעים המיובש של הכותנה,
    או כדור, שמקיף את הסיבים נסדק,
  • 3:56 - 4:01
    ומגלה פרץ של כמה אלפי תאי סיב במסה רכה.
  • 4:01 - 4:05
    הסיבים דמויי החוט שאנחנו רואים --
    דקים יותר משערת אדם --
  • 4:05 - 4:10
    הם השאריות של הקירות
    הדחוסים המיובשים של הצלולוז.
  • 4:10 - 4:13
    עשרות אלפי סיבים מסובבים לחוטים
  • 4:13 - 4:18
    ימשיכו ליצור הכל מבדים,
    לפילטרים של קפה, חיתולים,
  • 4:18 - 4:19
    ורשתות דיג.
  • 4:19 - 4:21
    ובעזרת המדע המודרני,
  • 4:21 - 4:26
    כותנה תוכל בקרוב להיות רכה יותר,
    חזקה ועמידה יותר מאי פעם
  • 4:26 - 4:30
    כשמדענים חוקרים איך למטב את הגדילה שלה
  • 4:30 - 4:33
    בהתבסס על חומרים מזינים,
    תנאי מזג אויר וגנטיקה.
Title:
למה כותנה נמצאת בכל דבר? - מיכאל סטיר
Speaker:
מיכאל סטיר
Description:

צפו בשיעור המלא: https://ed.ted.com/lessons/why-is-cotton-in-everything-michael-r-stiff

לפני מאות שנים, האינקה פיתחו חליפות שריון גאוניות שיכלו להגן על לוחמים אפילו מהמתקפות הפיזיות הקשות ביותר. המבנים הקשוחים האלה לא היו עשויים ברזל או פלדה, אלא ממשהו רך באופן מפתיע: כותנה. היום כותנה משמשת ליצירה של כל דבר מבד, כמטבע, לחיתולים ולרשתות דייג. מיכאל סטיר חוקר את המדע של מה עושה את הכותנה כל כך ורסטילית.

שיעור מאת מיכאל סטיר, בימוי של סטודיו וואו האו.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:33

Hebrew subtitles

Revisions