ייצור דלק מימן בהשראת הפוטוסינתזה בטבע
בטכניון פיתחו זרז חדשני המשפר משמעותית את תהליך הייצור של מימן ממים. פירוק מים לצורך יצירת מימן הוא אתגר המעסיק בעשורים האחרונים קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם. זאת משום שדלק מימן הוא תחליף ירוק ואקולוגי לדלקים הקיימים: הוא מיוצר ממשאב זול וזמין – מים – וגם תוצר הלוואי של רכב מוּנע-מימן הוא מים, בניגוד לעשן המזהם הנפלט מכלי רכב המונעים בבנזין.
במאמר מציגה פרופ'-משנה גליה מעין מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך בטכניון קומפלקס המשפר באופן דרמטי את יעילות פירוק המים על ידי חשמל. פוטוסינתזה היא תהליך טבעי שהתפתח במהלך האבולוציה בצמחים, בחיידקים ובאצות. בתהליך זה משמשת אנרגיית השמש להמרה של מים ופחמן דו-חמצני לחומר אורגני ולחמצן. תהליך זה חיוני לחיים על פני כדור הארץ, שכן כל בעלי החיים שאינם מסוגלים לבצע פוטוסינתזה, ובכללם האדם, ניזונים משרשרת המזון שראשיתה בחיידקים הפוטוסינתטיים. יתר על כן, גם החמצן שאנו נושמים מקורו בפוטוסינתזה.
הקומפלקס המולקולרי שפיתחה פרופ'-משנה מעין צפוי לשנות את המצב. לקומפלקס האמור, שהוא למעשה מולקולה מורכבת תכונות ייחודיות שמקנות לו יתרונות רבים בפירוק מים. בניסויים שנעשו בקומפלקס זה נמצא כי הוא מייצר כמות גדולה של אלקטרונים (זרם חשמלי) וכמות משמעותית של חמצן ומימן, וזאת בהשקעה אנרגטית נמוכה יחסית. לא פחות חשוב, הוא יציב – כלומר אינו נהרס במהירות כפי שקורה למולקולות אחרות המשמשות כזרז. לדברי פרופ' מעין, "בטבע, האבולוציה יצרה סביב המנגן מעטפת חלבונים המייצבת אותו ומונעת את התפרקותו. בהשראת המבנה הטבעי פיתחנו מעטפת אורגנית שמאפשרת את מסיסותו של קומלפקס המנגן במים ומייצבת אותו."
רוב העבודה המתוארת במאמר נעשתה על ידי הסטודנטית נעמה גלוז במסגרת לימודי התואר השני שלה בהנחיית פרופ'-משנה מעין. גלוז ממשיכה את המחקר על קומפלקס המנגן הייחודי במסגרת לימודי הדוקטורט.
פרופ'-משנה מעין התאהבה בתחום הכימיה בשיעור הכימיה הראשון בכיתה י' "ומיד ידעתי שאני רוצה להיות פרופסור לכימיה." אחרי הצבא השלימה תואר ראשון בכימיה באוניברסיטת תל אביב (בהצטיינות), תואר שני ושלישי במכון ויצמן ופוסט-דוקטורט באוניברסיטת ניו יורק (NYU) ובאוניברסיטת פלורידה – שם החלה לחקור את קומפלקס המנגן. מאז שנת 2012 היא עומדת בראש המעבדה לכימיה ביומימטית בפקולטה לכימיה ע"ש שוליך בטכניון.