נא להכיר: ד"ר פיליפה נטליו

מחקר עומק

english

חוקרים חדשים

תאריך: 25 אפריל, 2018
מקור: 
ניוזלטר - ויצמן דיירקט
Dr. Filipe Natalio

Dr. Filipe Natalio

ד"ר פיליפה נטליו גדל ליד הים ומאז הוא רוכב על הגל של תגליות הקשורות למים. אם כך, כיצד חוקר זה – שקיבל דוקטורט מאוניברסיטת מיינץ שבגרמניה וכן קיבל הכשרה באיטליה, בסין ובהולנד וגם בארץ הולדתו פורטוגל – הוקסם מכלי האבן היבשים שהשאירו אחריהם אבותינו הפרהיסטוריים, שוכני המדבר? כפי שקורה בכל היכרות עם חבר חדש ביחידה לארכיאולוגיה מדעית במכון ויצמן, כדי למצוא את התשובה לשאלה זו צריך קצת לחפור.

ד"ר נטליו חוקר כלי אבן פרהיסטוריים – אוצרות ארציים העשויים להבהיר את ההתנהגות של מינים כמו ההומו ארקטוס, אשר קדם לאדם המודרני. הקריירה שלו התחילה בחקר אוצרות ימיים: ספוגי ים. עבודתו התמקדה במחטי שלד (spicules) – סיבים מיקרוסקופיים בעלי תכונות אופטיות ייחודיות, המעניקים לספוגי מים עמוקים כוח וגמישות. הוא מסביר ש"סיבים מחטניים אלה הם חלון ל-600 מיליון שנות אבולוציה".

כשהוא לוקח השראה מהטבע – אך עובד קצת יותר מהר – במסגרת עבודת הפוסטדוקטורט שלו הוא השתמש בחלבוני ספוגים וסנתז מחטי שלד שהיו חזקות וגמישות דיין כדי לשמש מוליכי גלים. עבודה זו נעשתה לאחר הישג מוקדם שלו בהשראת הטבע: חלקיקי ננו שעיצב סיפקו פתרון ידידותי לזיהום ביולוגי.

זיהום ביולוגי ימי מתרחש כאשר מיקרואורגניזמים בונים מושבות על פני משטחים החשופים ישירות למי ים, כגון גוף של ספינה. זיהום ביולוגי גורם להגברת הגרר, וכתוצאה מכך חלה עלייה יקרה בצריכת הדלק. ד"ר נטליו, יחד עם המנחה שלו לפוסטדוקטורט, תכנן צבע מועשר בחלקיקי ננו המונע זיהום ביולוגי באמצעות הפעלת תהליכי חיטוי על פני השטח של גוף הספינה. גישה זו, המוגנת כעת בפטנט, נמצאת בתהליכי פיתוח מסחריים על-ידי חברת הכימיקלים הגרמנית BASF.

טכנולוגיית-ננו ומים הם גורמים מרכזיים במחקר אחר שלו: השימוש בצמחים בתור "מפעלים" לייצור חומרים חדשים. באמצעות גידול צמחי כותנה במים, הדגים ד"ר נטליו כיצד חלקיקי ננו יכולים להעניק לצמחים צבעים שונים – או אף תכונות כמו פְלוּאוֹרָנוּת ומגנטיות – ללא שינוי גנטי, באמצעות נתיבים ביומכניים טבעיים שהתפתחו לאורך אלפי שנים.

נקודת מפגש גורלית זו בין מדעי הצמח למדעי החומר עוזרת להסביר מדוע שינה ד"ר נטליו את מסלול הקריירה שלו וכעת הוא מתמקד בעולם העתיק. בעקבות אהבתו למים – וגם בהשראת עבודתו של אחיו הארכיאולוג – נסע ד"ר נטליו לנהר האמזונס כדי לחקור כיצד לפני 5,000 שנים חברות קדם-התיישבותיות שילבו מחטי שלד – במקרה זה מחטים של ספוג העץ (echinoclathria dichotoma) – בחמר, שבו השתמשו לעיצוב סירים, וכך יצרו קרמיקה בעלת תכונות מכניות מעולות.

"טכנולוגיות חדשות לא רק עוזרות לאנשים, הן משנות התנהגות", אומר ד"ר נטליו. "כדרי האמזונס היו הראשונים שידוע לגביהם שהשתמשו בחומרים ביולוגיים ליצירת תרכובות נוקשות ביותר ובעלות עמידות משופרת בפני שברים. מרתק לראות כיצד טכנולוגיה זו, שהתפשטה מאפיקי הנהרות אל קהילות הנמצאות בפנים הארץ, שינתה את אורח החיים של האנשים".

ההצטרפות למכון ויצמן – בתחילה כמדען אורח ולאחר מכן כחבר סגל – שינתה את חייו של ד"ר נטליו, וכן את חייה של אשתו שהצטרפה למחלקה לביולוגיה מבנית כחוקרת במסגרת פוסטדוקטורט. האחראי לגיוסו של ד"ר נטליו למרכז הלן ומרטין קימל למדעי הארכיאולוגיה הוא המנהל המייסד של המרכז, פרופ' סטיב ויינר.

"הידע של פיליפה בכימיה, במדעי החומר ובביולוגיה וכן העובדה שהוא ערך מספר מחקרים ארכיאולוגיים מרתקים, גרמו לי להבין שהוא עשוי להיות מועמד מצוין למרכז קימל", אומר פרופ' ויינר. כיום, עומדת בראש המרכז פרופ' אליזבטה בוארטו.

עבודתו הנוכחית של ד"ר נטליו מתמקדת בכלי אבן פרהיסטוריים, נושא המשלב את הפיסיקה של השבר, גיאולוגיה וכימיה ביחד עם התנהגות חברתית ואנתרופולוגיה פיסיקלית. הוא ישתמש בדימות אטומי כדי לשלוף מידע על התכונות הכימיות והפיסיקליות של כלי אבן וכן בניתוח של תא בודד כדי לחקור עקבות של חומרים אורגניים. הוא מתכנן גם להפעיל בינה מלאכותית – ראיית מחשב וטכנולוגיות למידת מכונה המסוגלות לקשר חפצים ספציפיים ליוצרי כלים פרהיסטוריים יחידים – במטרה ליצור היקשים לגבי התנהגות, דפוסי הגירה ומעבר תרבותי בין-קהילתי.

"כלי האבן מעניינים להדהים", אומר ד"ר נטליו, תוך שהוא מעביר מיד ליד גרזן צור כבד למדי בן 1.2 מיליון שנים. "קשה למדי להסביר את ההתנהגות האנושית לגבי בני אדם חיים, ועל אחת כמה וכמה, כאשר מדובר בפענוח ההתנהגות של אבותינו דמויי האנוש שכבר מזמן אינם בין החיים".

Dr. Filipe Natalio is supported by the Kimmel Center for Archaeological Science.