קבוצת המחקר של פרופ' ברקוביץ' לתכונות מכניות ופני שטח, חוקרת את תופעות פיזיקליות במיקרו-ובננו-סקאלה ברמה הבסיסית, עם דגש על תכונות ואינטראקציות בין משטחים יחד עם מכניקת חומרים. על ידי עבודה בקנה מידה מיקרוסקופי, הקבוצה משתמשת בטכניקות ספקטרוסקופית כוחות מתקדמות כדי לחקור את המנגנונים שמאחורי היצמדות חלקיקים, חיכוך בקנה מידה אטומי בסביבות שונות, והתנהגות חומרים מבוססי חלבונים תחת עומס מכני. הדבר שמייחד את אופן העבודה בקבוצת המחקר הזו הוא השילוב בין טכניקות ניסיוניות למודלים תיאורטיים, בשילוב עם סימולציות חישוביות, המספקים תובנות מעמיקות על תופעות אלו.
על כמה מהפרויקטים שלנו:
אחד הפרויקטים המובילים בקבוצה עוסק בתחום הטריבולוגיה (חיכוך, סיכוך ושחיקה) ברמה הננומטרית. באמצעות טכניקת מיקרוסקופיית כוחות-אטומיים, חברי הקובצה חוקרים כיצד חומרים באים באינטראקציה בעת החלקה זה על פני זה בקנה מידה אטומי. הקבוצה תרמה תרומות משמעותיות להבנת ההשפעה של סביבות נוזליות על חיכוך בסקאלה ננומטרית, וכיצד מולקולות בודדות הכלואות בין משטחים מחליקים משפיעות על ההתנהגות המכנית הכוללת.
פרויקט מחקר נוסף עוסק בחקר תכונות מכניות של חומרים בהשראת חומרים ביולוגיים. פרויקט זה חוקר כיצד חומרים מבוססי חלבון מגיבים לכוחות, מתפרקים ומתקפלים מחדש בתנאים שונים, ומהם המנגנונים העומדים מאחורי פיזור האנרגיה שלהם. המחקר מתרחב גם לחקר הרכבים חלבוניים בקטריאליים וחומרים ביולוגיים מהונדסים, ומספק תובנות הן על תהליכים ביולוגיים בסיסיים והן על אפליקציות ישומיות בהן הידע שצבר יתורגם לתכנון חומרים בעלי תכונות נשלטות הניתנות לשינוי.
קבוצת המחקר גם חוקרת אינטראקציות בין חלקיקים ומשטחים, עם דגש מיוחד על תופעת הרחפה של חלקיקים. הקבוצה פיתחה גישות חדשניות להבנת האופן שבו חלקיקים בקנה מידה מיקרוסקופי מתנתקים ממשטחים - תהליך קריטי לבטיחות סביבתית ובריאותית. הם יצרו מודלים מתקדמים לחיזוי התנהגות חלקיקים ותוך כדי שימוש שיטות מתקדמות למדידת כוחות האתאחיזה (אדהזיה) בקנה מידה מיקרוסקופי, ומדידות הרחפה בקנה מידה מאקרוסקופי.
