כאן נולדים רעיונות, מכאן צומחות חברות

נפתחה שנת הפעילות במרכז ברוניצה ליזמות בטכניון; ירון עברון, מייסד חברת Moovit המספקת מידע בזמן אמת למשתמשי התחבורה הציבורית, סיפר כיצד נולד הרעיון להקמת החברה במהלך לימודיו בתוכנית ה-MBA בטכניון. גיורא שלגי, לשעבר מנכ”ל רפאל, סיפר על חיוניותה של חדשנות בארגונים גדולים

ירון עברון, מייסד חברת Moovit
ירון עברון, מייסד חברת Moovit

שנת הפעילות במרכז ברוניצה ליזמות בטכניון נפתחה במפגש בין סטודנטים לבין בוגרי הטכניון שהצליחו בתחומים שונים של יזמות ותעסוקה. מוקד המפגש היה תפקידן של חדשנות ויזמות הן בחברות סטארט-אפ, הן בארגונים שרוצים לשמור על יתרון תחרותי. ראש המרכז, רפי נוה, אמר לסטודנטים: “מאז סיום לימודיי בטכניון עבדתי בתעשייה במשך 40 שנה, קריירה שבמהלכה החלפתי כעשרה תפקידים שונים בחמש חברות. זה מה שיקרה לרובכם – רבים מכם לא יגיעו לפנסיה באותו תפקיד שבו תתחילו את הקריירה. לכן חשוב שלא רק תשקיעו בלימודים, אלא גם תפקחו עיניים ואוזניים לטכנולוגיות, לחידושים ולהזדמנויות שיסייעו לכם להתמודד עם השינויים שיבואו. והם יבואו.”

בוגר הטכניון ירון עברון, מייסד חברת Moovit, סיפר על הדרך הארוכה מרעיון למציאות. עברון השלים תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון, ואז הקים משרד תכנון משלו. לימים חזר לטכניון כדי ללמוד במסלול ה-MBA ו”לנער קצת את החיים,” כדבריו. “יש כיום בישראל הרבה תוכניות MBA, אבל רק הטכניון נותן לתוכנית דגש היי-טקי, ואני חשבתי כבר אז על הקמת סטארט-אפ.” ביום ההכוון של התוכנית הוא פגש את רועי ביק, שעבד אז בחברת מוטורולה, והשניים החלו לחשוב יחד על הקמת חברה. “בדיעבד, לימודי ה-MBA בטכניון היו בחירה מצוינת – לא רק בגלל התעודה עצמה אלא בעיקר מבחינת החשיפה להיבטים כלכליים, עסקיים ושיווקיים ובעיקר ליזמות. בקורס היזמות בטכניון אתה לומד בדיוק על העניין הזה – על הדרך מרעיון לחברה, כולל השלבים המורכבים של גיוסי כסף.”

עברון וביק חברו לניר ארז ויחד איתו הקימו ב-2012 את Tranzmate, הקרויה כיום Moovit. לא בכדי, אחד המשקיעים הפרטיים הראשונים בחברה היה אורי לוין, מייסד Waze – אפליקציית הניווט החברתית שכבשה את העולם. עד כה גייסה החברה, 83 מיליון דולר.

ז'אנה טננבאום קטן, דוקטורנטית בפקולטה להנדסה ביורפואית
ז’אנה טננבאום קטן, ממייסדי חברת Peekaboo Medical

האפליקציה של Moovit מספקת למשתמש מידע נרחב על קווי התחבורה הציבורית (אוטובוסים ורכבות). האפליקציה מספקת מידע בזמן אמת על מועדי נסיעה והגעה של אוטובוסים ורכבות, וכן על המסלול המהיר ביותר. האפליקציה משקללת את מכלול המידע מכל המקורות: לוחות הזמנים ה’קשיחים’, מיקומו הממשי של האוטובוס על פי GPS, דיווחים שוטפים של המשתמשים ומיקומו של המשתמש הספציפי. מאחר שהיא מתבססת גם על זמני אמת ולא רק על לוחות הזמנים הרשמיים של חברות התחבורה, היא מאפשרת למשתמש להגיע בזמן ליעדו.

בוגר הטכניון גיורא שלגי, שכיהן כמנכ”ל רפאל עד שנת 2004, הציג את חשיבותן של פתיחות, חדשנות ויזמות בארגונים גדולים. “שמרנות ושביעות רצון מהמצב הקיים הן סכנות לארגון. חשוב מאוד לאפשר לעובדים ללכת נגד הזרם וקצת להתפרע. רפאל מאפשרת כבר שנים רבות למספר מצומצם של אנשים לעשות מה שמתחשק להם, בתנאי שיתאים למטרות הארגון. אחד האנשים האלה הוא בוגר הטכניון גבי עידן, שהדליק משואה בהר הרצל בפתיחת יום העצמאות האחרון. במסגרת החופש הזה שניתן לו ברפאל הוא פיתח את הגלולה המצלמת, שעליה הוקמה בהמשך חברת Given Imaging. התעוזה והחדשנות האופייניות לתרבות הישראליות מניעות את רפאל לצמיחה, והצלחות כמו ‘מעיל רוח’ ו’כיפת ברזל’ הן דוגמאות לכך.”

גיורא שלגי, לשעבר מנכ"ל רפאל
גיורא שלגי, מנכ”ל רפאל לשעבר

ז’אנה טננבאום קטן, דוקטורנטית בפקולטה להנדסה ביורפואית, סיפרה על קבוצת Peekaboo Medical שקמה והתפתחה בליווי של מרכז ברוניצה ליזמות בטכניון. הקבוצה, המפתחת פלטפורמה חדשה לאיסוף שתן מתינוקות-בנות באופן יעיל ולא פולשני, נוסדה בתחרות 3DS Health בטכניון, זכתה במקום הראשון בתחרות “ביזטק” שמקיים הטכניון. “רציתי לעשות משהו שונה, וכשהבנתי שאני רוצה להיות יזמת, מרכז ברוניצה ותחרות ‘ביזטק’ נתנו המון סיוע וליווי מקצועי.”

מרכז ברוניצה ליזמות בטכניון הוקם ב-2006 בתמיכתם הנדיבה של דיתה ויהודה ברוניצקי, מייסדי חברת אורמת, במטרה להעשיר את התרבות היזמית בטכניון ולעודד את הקמתן של חברות סטארט-אפ. שירותי המרכז כוללים קורסים אקדמיים, תחרות ארצית למיזמי סטודנטים וסיוע לחברות צעירות הזקוקים לייעוץ, לקשרים ולמימון. המרכז מוביל גם את BizTEC – תחרות היזמות הטכנולוגית לסטודנטים המובילה בישראל, הפועלת בעשרות מוסדות אקדמיים בישראל. במהלך שנות פעילותה סייעה BizTEC בהקמתן של למעלה מ-20 חברות הפועלות כיום בישראל, ובהן BreezoMeter ,LifeBond ו-Meerkat.

ראש המרכז, רפי נוה
ראש המרכז, רפי נוה

KLA-Tencor מקרבת את האקדמיה לתעשייה

החברה משקיעה 400 אלף ש”ח בפקולטה לפיזיקה בטכניון; הכסף ישמש למעבדות מחקר מתקדמות ולמלגות לסטודנטים.

הסטודנטים המצטיינים שזכו במלגות עם ד"ר עמי אפלבום נשיא KLA-Tencor וד"ר אמנון מנסן דירקטור אופטיקה ופיתוח מתקדם בחברה.
הסטודנטים המצטיינים שזכו במלגות עם ד”ר עמי אפלבום נשיא KLA-Tencor
וד”ר אמנון מנסן דירקטור אופטיקה ופיתוח מתקדם בחברה.

חברת KLA-Tencor ישראל ממגדל העמק ציינה את פתיחת שנת הלימודים בטכניון בחנוכת מעבדות הוראה מתקדמות בפקולטה לפיזיקה ובאירוע חלוקת המלגות השנתי לסטודנטים מצטיינים. סכום התרומה הכולל לפקולטה לפיזיקה, עבור המלגות לסטודנטים ולמעבדות חדשות, הוא כ-400 אלף שקל. מטעם חברת KLA-Tencor נכחו בטקס ד”ר עמי אפלבום, נשיא KLA-Tencor ישראל, ויקי פלטניק, מנהלת משאבי אנוש KLA-Tencor ישראל, וד”ר אמנון מנסן, דירקטור אופטיקה ופיתוח מתקדם. מטעם הטכניון : פרופ׳ נועם סוקר, דיקן הפקולטה לפיזיקה, פרופ’ יכין כהן, דיקן לימודי הסמכה, פרופ’ יואב שגיא, חבר סגל בפקולטה לפיזיקה ובתוכנית למצוינים, וד”ר יוליה פריזאנט , אחראית מעבדות ההוראה.  

“הציוד שתרמה החברה לטכניון יאפשר לסטודנטים להתנסות במכשור מהשורה הראשונה, שנמצא כיום במעבדות מתקדמות למחקר אופטי ברחבי העולם,” אומר ד”ר אפלבום. “כל זה יקרב את הלימודים האקדמיים לתעשייה ויעניק לסטודנטים ידע מתקדם ועדכני שישמש אותו בהמשך בתעשייה. במעבדות החדשות תינתן לסטודנטים אפשרות להתנסות במיומנויות פרקטיות ובניסויים שמדמים מערכות אופטיות מתקדמות. החיבור שלנו עם הטכניון מדגים בצורה המיטבית את החשיבות שבקשרי תעשיה-אקדמיה וממחיש כיצד שיתוף הפעולה מאפשר לבוגרי האקדמיה להצליח בהמשך דרכם המקצועית.״

״הפקולטה לפיזיקה בטכניון חרתה על דגלה ליישם תוכנית לימודים מובילה גם בתחום האקדמי וגם בהכנת הסטודנטים לעבודה בתעשייה,״ אומר פרופ׳ כהן. ״התרומה של KLA Tencor ישראל מסייעת לנו להמשיך לקדם מצוינות אקדמית ולקיים תוכנית לימודים שתכשיר את הדור הבא של הממציאים, המהנדסים והמדענים של מדינת ישראל.״

מימין לשמאל : ד"ר אמנון מנסן, ד"ר עמי אפלבום, פרופ' דודי גרשוני, פרופ' אמריטוס סטיב ליפסון ופרופ' נועם סוקר.
מימין לשמאל : ד”ר אמנון מנסן, ד”ר עמי אפלבום, פרופ’ דודי גרשוני, פרופ’ אמריטוס סטיב ליפסון ופרופ’ נועם סוקר.

“החיבור עם הטכניון והסטודנטים המוכשרים שלו נמצא אצלנו גבוה בסולם העדיפויות,״ אומר ד”ר אפלבום. ״פיתוח וטיפוח מצוינות ישראלית בטכנולוגיה עילית, כמו גם גידול דור העתיד של המהנדסים בישראל, הם חלק מחזון החברה. האנשים שלנו, שחלקם מגיעים ממוסדות אקדמיים בולטים דוגמת הטכניון, סייעו לנו להגיע למקום המכובד שבו החברה נמצאת כיום ונמנים בין היתר עם מפתחי מוצרי המפתח שלנו. החברה פועלת רבות לעידוד המוחות הצעירים באקדמיה בכלל, ובטכניון בפרט, להשגת פיתוחים מדעיים פורצי דרך הנדרשים מאוד לתעשייה הישראלית.”

KLA- Tencor היא ספק גלובלי מוביל של פתרונות מתקדמים למדידה ובקרה של תהליכי ייצור שבבים, כמו גם טכנולוגיות מטרולוגיה עבור תעשיית המוליכים למחצה. בין התעשיות הנהנות מהפתרונות הללו: יצרני המוליכים למחצה המובילים בעולם ותעשיית ה-LED והננו-אלקטרוניקה. מטה החברה ממוקם בקליפורניה. בישראל מעסיקה החברה כ- 450 עובדים שמפתחים, מייצרים ונותנים שירות למערכות המטרולוגיות המתקדמות ביותר, באזור התעשייה מגדל העמק. תכנית המצוינות של KLA-Tencor ישראל מהווה חלק מחזון החברה לפתח ולטפח מצוינות ישראלית בטכנולוגיה עילית ולגדל את דור העתיד של המהנדסים והחוקרים בישראל.

פרופ' נועם סוקר דיקן הפקולטה לפיזיקה בטכניון יחד עם ד"ר עמי אפלבום, נשיא KLA-Tencor
פרופ’ נועם סוקר דיקן הפקולטה לפיזיקה בטכניון יחד עם ד”ר עמי אפלבום, נשיא KLA-Tencor

שמש, מים, דלק

שיטת הפקה שפותחה בטכניון מעניקה “זריקת אנרגיה” להפקת דלק-מימן באמצעות אנרגיה סולרית. תוצר הלוואי היחיד הנפלט לסביבה הוא מים.

ד"ר גדעון שגב
ד”ר גדעון שגב

מחקר שנערך בטכניון בשנה האחרונה עשוי להעניק דחיפה משמעותית לשימוש בדלק מימן נקי ומתחדש. המחקר, שנערך על ידי ד”ר גדעון שגב בפקולטה למדע והנדסה של חומרים, פורסם ב-Advanced Energy Materials, כתב העת השלישי בחשיבותו בתחומי האנרגיה והדלק. ד”ר שגב, פוסט-דוקטורנט בקבוצת המחקר של פרופ”ח אבנר רוטשילד, השלים תואר שני ושלישי באוניברסיטת תל אביב, וכיום הוא עוסק בפיתוח שיטות לפירוק מים באמצעות אנרגיה סולרית.

פיתוחם של מקורות אנרגיה מתחדשים וברי-קיימא הואץ בשנים האחרונות, וזאת בעקבות תנודות חריפות במחירי הנפט, מודעות גוברת לזיהום, והשפעות סביבתיות הרסניות שמקורן בשימוש בדלק פחמימני. גז המימן הוא דלק לכל דבר, העשוי להחליף דלק פחמימני מבלי לגרום נזק לסביבה מכיוון שתוצר השריפה שלו הוא מים.

למרות זאת, טכנולוגיית ייצור המימן עדיין נמצאת בחיתוליה בגלל מגבלות שלא נפתרו עד כה. בניגוד לדלק פחמימני, המופק בקלות ממחצבים טבעיים של פחם, נפט וגז טבעי, את המימן יש לייצר מחומרים אחרים, כגון מים, המכילים מימן כחלק מהתרכובת הכימית שלהם. תהליך ייצור המימן יקר, שכן שבירת הקשרים הכימיים בחומר-המוצא (מים) צורכת אנרגיה רבה. קושי נוסף הוא באיחסון גז המימן.

במחקר המתפרסם כעת מתוארת שיטה העשויה לשפר משמעותית את תהליך ייצור המימן ממקורות מתחדשים, כלומר ממים ומאנרגיה סולרית. “האנרגיה הנדרשת לפירוק המים לשם הפקת המימן מגיעה מהשמש,” מסביר ד”ר שגב, “ואנחנו חוקרים ספציפית את השימוש באנרגיית שמש מרוכזת לצורך זה. פירוש הדבר הוא שבמקום שכל תא שמש יקלוט רק את הקרינה הזעומה הפוגעת בו, הוא מקבל מנה גדולה של קרינה הממוקדת עליו באמצעות מראות ועדשות.”

כיום כבר ידוע שהקרינה המרוכזת מגדילה לא רק את סך האנרגיה המגיעה לתא אלא גם את נצילות התא, כלומר – כל פוטון של אור מנוצל טוב יותר. המחקר המתפרסם כעת מגלה כי תופעה זו, הקיימת גם בתאי שמש ‘רגילים’, דרמטית הרבה יותר כאשר מדובר בתאים פוטו-אלקטרוכימיים המפרקים מים למימן וחמצן. “הטכנולוגיה הזאת מאפשרת ניצול אופטימלי של קרינת השמש בשעות היום ליצירת מימן, ושימוש באנרגיית המימן בשעות החשיכה או בכל מועד אחר. במילים אחרות, יש כאן גם פתרון לבעיית האגירה של אנרגיה סולרית, המשתנה מטבעה במהלך היום והלילה.”

החלודה הטובה

באיור ניתן לראות את היחס בין הפוטו-מתח לפוטו-זרם בפוטו-אנודה עבור רמות ריכוז קרינה שונות. ככל שעוצמת הקרינה עולה ישנה עליה משמעותית בפוטו זרם. בדומה לתאי שמש, עבור פוטו מתח נמוך, עליה זו היא ביחס ישר לעוצמת הקרינה. בנוסף לכך, עם העלייה בעוצמת הקרינה גם הפוטו-מתח הנבנה באלקטרודה גדל. מאחר ותוספת הפוטו מתח באה בנוסף לעליה בזרם, ישנה עליה בנצילות המרת האנרגיה. בצד הגרף ניתן לראות איור של מערכת הניסוי. האור מגיע ממקור אור המדמה את אור השמש. אור זה מרוכז על הפוטו-אנודה בעזרת עדשה. עוצמת הקרינה הפוגעת בתא האלקטרוכימי נקבעת על ידי המרחק בין הפוטו-אנודה לעדשה.
באיור ניתן לראות את היחס בין הפוטו-מתח לפוטו-זרם בפוטו-אנודה עבור רמות ריכוז קרינה שונות. ככל שעוצמת הקרינה עולה ישנה עליה משמעותית בפוטו זרם. בדומה לתאי שמש, עבור פוטו מתח נמוך, עליה זו היא ביחס ישר לעוצמת הקרינה. בנוסף לכך, עם העלייה בעוצמת הקרינה גם הפוטו-מתח הנבנה באלקטרודה גדל. מאחר ותוספת הפוטו מתח באה בנוסף לעליה בזרם, ישנה עליה בנצילות המרת האנרגיה. בצד הגרף ניתן לראות איור של מערכת הניסוי. האור מגיע ממקור אור המדמה את אור השמש. אור זה מרוכז על הפוטו-אנודה בעזרת עדשה. עוצמת הקרינה הפוגעת בתא האלקטרוכימי נקבעת על ידי המרחק בין הפוטו-אנודה לעדשה.

השמש משגרת לכדור הארץ, מדי שעה, אנרגיה השווה לצריכת החשמל השנתית של אוכלוסיית העולם. לכן היא מהווה מקור אנרגיה טבעי שיחליף במרוצת הזמן את הדלק המחצבי (פחם, נפט וגז טבעי). ההתבססות על דלק מחצבי גובה מחיר עצום בזיהום, בתחלואה ובהרס הטבע והסביבה וכן מחיר כלכלי-חברתי שמקורו בעובדה שמחצבים אלו שייכים, על פי רוב, למספר זעום של אנשים וחברות פרטיות. לעומת זאת, מקורות האנרגיה המתחדשת כגון שמש ורוח זמינים לכל יזם, והדבר נכון לגבי מימן המופק מפירוק מים באמצעות אנרגיה סולרית.

במשך עשרות שנים נבחנו חומרים שונים כמועמדים לייצור פוטו-אלקטרודות לפירוק מים לצורך הפקת מימן. חומרים אלה נדרשים למלא כמה תנאים הכרחיים: הם חייבים לבלוע את קרינת השמש ביעילות; עליהם לפרק את המים באפקטיביות; ואסור שהם עצמם יתפרקו במים. בנוסף לכך, רצוי מאוד שיהיו זמינים וזולים. בעבודת הדוקטורט של ד”ר חן דותן, בהנחייתו של פרופ’ רוטשילד, הראה דותן כי כליאת אור בשכבות ננו-מטריות של תחמוצת ברזל (“חלודה”) מביאה לפירוק יעיל של המים וליצירת מימן וחמצן. החלודה יציבה במים ואינה משנה את תכונותיה בזמן פירוקם.

המחקר הנוכחי מחזק את התגלית הקודמת ופותח דרך חדשה לשיפור נוסף של תאים סולריים על בסיס תחמוצת ברזל. המחקר, המתוקצב על ידי ה-European Research Council) ERC), נערך ברובו במעבדת המימן בטכניון, שהוקמה בעזרת תרומה נדיבה מקרן אדליס, וכן מתקציב המרכז הישראלי למצוינות במחקר בדלקים סולריים.

קישור למאמר: http://dx.doi.org/10.1002/aenm.201500817

“בריטניה גאה לשתף פעולה עם חוקרי הטכניון”

שגריר בריטניה בישראל דייוויד קוורי עם פרופ' ליאור גפשטיין
שגריר בריטניה בישראל דייוויד קוורי עם פרופ’ ליאור גפשטיין

שגריר בריטניה בישראל, מר דייוויד קוורי (Quarrey), ביקר בטכניון בשבוע שעבר כדי להתרשם מהתקדמות המחקרים המשותפים לחוקרי הטכניון ולמדענים מבריטניה במסגרת התכנית הדו-לאומית BIRAX. התכנית מעניקה תמיכה תלת-שנתית לשיתופי פעולה ישראליים-בריטיים, שמטרתם לסייע בטיפול במחלות קשות. לשגריר התלוו וויליאם קליינבאום מהמועצה הבריטית ורונית פראוור, הנספחת המדעית בשגרירות.

בפקולטה להנדסה כימית נפגש השגריר עם פרופ’ חוסאם חאיק, ראש המעבדה להתקנים מבוססי ננו-חומרים. במסגרת תוכנית BIRAX עורך פרופ’ חאיק מחקר משותף יחד עם פרופ’ רוג’ר בארקר מאוניברסיטת קיימברידג’, במטרה לפתח פלטפורמה לאיבחון פרקינסון על סמך בדיקת נשיפה. זהו יישום של הטכנולוגיה הייחודית שפיתח פרופ’ חאיק (“האף האלקטרוני”), טכנולוגיה שכבר נוסתה בהצלחה על שורה של מחלות אחרות ויעילותה הוכחה (במחקר מצומצם) גם באיבחון פרקינסון.
לאחר מכן נפגש השגריר עם פרופ’ ליאור גפשטיין מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון. יחד עם פרופ’ קריס דנינג מאוניברסיטת נוטינגהאם מפתח פרופ’ גפשטיין את הדור הבא של קוצבי לב, המבוסס על תאים הנשלטים באמצעות אור. בפרויקט המשותף מפתחים שני החוקרים טכנולוגיה לשיקום הלב אחרי דום

השגריר הבריטי ופרופ' חאיק מדגימים את שבב האבחון המתחבר ישירות לטלפון חכם
השגריר הבריטי ופרופ’ חאיק מדגימים את שבב האבחון המתחבר ישירות לטלפון חכם

לב ודרכים חדשות לגידול תאי לב מתאי גזע. “תוכנית BIRAX מזמנת לנו מחקר רב-מעבדתי, שבו כל אחד מהחוקרים תורם את המומחיות שלו לשיתוף הפעולה,” אמר פרופ’ גפשטיין. “יחד אנחנו מקווים לשפר את השיטות שלנו כך שנוכל בעתיד להשתיל בלב ‘חלקי חילוף’, שהם תאי לב שמקורם בתאי העור של החולה.”
השגריר התרשם מאוד מהמפגש עם החוקרים ואמר כי “כבר יותר ממאה שנה הטכניון הוא מגדלור של מחקר פורץ דרך בישראל ובעולם. בריטניה גאה לשתף פעולה עם חוקרי הטכניון במסגרת תוכניות משותפות כמו BIRAX. שיתופי הפעולה האלה כבר הולידו גילויים מסעירים ואנו מעודדים סטודנטים וחוקרים מהטכניון לחבור לעמיתיהם הבריטים”.

לראשונה בהיסטוריה – מדענים יצרו חד-גביש נקבובי מזהב

פרופ' בעז פוקרוי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון
פרופ’ בעז פוקרוי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון

חוקרים בטכניון הצליחו לגדל, לראשונה, חד-גביש נקבובי מזהב. המחקר, שהתפרסם בכתב העת Nature Communication, נערך על ידי הדוקטורנטית מריה קויפמן כריסטוסוב בהנחיית פרופ’ בעז פוקרוי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים, בשיתוף מאיץ החלקיקים בגרנובל, צרפת.

חומר גבישי עשוי להיות רב-גביש או חד-גביש. חד-גביש (single crystal) הוא חומר העשוי מאטומים המסודרים בסדר מחזורי ארוך טווח, ואילו רב-גביש הוא חומר הבנוי מחד-גבישים. לרב-גביש תכונות שונות מאלה של החד-גביש – הבדל הנובע מהסידור השונה של האטומים.

חד-גביש אינו המצאה אנושית; הוא קיים בטבע בחומרים שונים. יהלום, למשל, הוא חד-גביש של פחמן. בטבע קיימים אורגניזמים שמסוגלים ליצור חד-גבישים בעלי מראה ‘לא גבישי’, כלומר צורתם מעוגלת ואין בהם פאות ישרות. לעתים הגבישים הללו פורוזיביים, כלומר נקבוביים. “יש בטבע גבישים בעלי צורה מורכבת ביותר וללא פאות כלל, והם למעשה גביש יחיד,” אומר פרופ’ פוקרוי. “לדוגמה, הקוץ של קיפוד הים הוא גביש יחיד. מי שאינו מומחה בנושא יתקשה להאמין שהצורות האלה הן גביש יחיד.”

חד-גבישים מלאכותיים, המיוצרים (מגודלים) במעבדה, מאופיינים בדרך כלל במראה יותר ‘גבישי’, כלומר בפאות מובהקות. עד כה כמעט לא יוצרו במעבדות חד-גבישים שהם מעוגלים ונקבוביים כמו בטבע, שכן תהליך ייצור זה הוא אתגר מדעי-הנדסי מורכב מאוד. “אפשר כמובן לייצר חד-גבישים ‘גבישיים’ במעבדה ואז לעבד אותם עד שיגיעו לצורה המורכבת הרצויה, אבל זהו תהליך יקר וממושך, ובעצם בלתי אפשרי כשאנחנו מבקשים לקבל בסופו של דבר גביש פורוזיבי. לכן מושקע מאמץ רב בפיתוח דרכים לגידול של חד-גבישים.”

POKROY2- חד גביש של זהב ננו-פורוזיבי
POKROY2- חד גביש של זהב ננו-פורוזיבי

הצלחתם של חוקרי הטכניון בגידול גביש פורוזיבי במעבדה מבוססת על תהליך חדשני שפיתחו השניים: טיפול תרמי בשכבות דקות של זהב וגרמניום. טיפול זה יוצר טיפות נוזל שגודלן עשרות מיקרונים. קירור הטיפות מאפשר לזהב להתגבש תוך יצירת נקודת-התגרענות (נוקליאציה) אחת, וכך נוצר חד-גביש פורוזיבי. בדיקות יסודיות של התוצר, באמצעות הציוד המתקדם במרכז למיקרוסקופיית אלקטרונים בטכניון, מגלות כי מדובר בחד-גבישים שבתוכם תעלות בקוטר של עשרות ננו-מטרים.

“המוטיבציה שלנו בפיתוח הטכנולוגיה החדשה היא מוטיבציה מדעית טהורה,” מסבירה מריה קויפמן, “אבל ברור שלחומרים כאלה יש פוטנציאל יישומי נרחב. לחד-גביש יתרונות רבים, הנובעים מהעדרם של גבולות גרעיניים האופייניים לגבישים ‘רגילים’. עם היתרונות האלה נמנים חוזק מכני, עמידות גבוהה בחום ושיפור בהולכת חשמל וחום.”

המחקר האמור מבוצע בתמיכת מכון ראסל ברי למחקר בננו-טכנולוגיה בטכניון, במימון מענק ה-ERC שניתן לפרופ’ פוקרוי מהאיחוד האירופי, ובשיתוף פעולה עם המאיץ (סינכרוטרון) בגרנובל, צרפת.

פרופ’ בעז פוקרוי השלים שלושה תארים בפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון, וחזר אליה ב-2009 אחרי פוסט-דוקטורט בהארוורד (בהנחיית פרופ’ ג’ואנה אייזנברג) ובמעבדות בל. “השהות בארה”ב היתה מעניינת מאוד,” הוא אומר, “ולשמחתי קיבלתי בסופה משרה כאן בארץ. שני תמריצים נוספים משמעותיים לחזור היו מלגת אלון היוקרתית וההזדמנות להיות חלק ממרכז ראסל ברי בטכניון.” על הסטודנטים בטכניון יש לו רק דברים טובים לומר – “הם לא פחות טובים מהסטודנטים בהארוורד.” בצוות שלו תשעה סטודנטים לתארים מתקדמים.

POKROY3 - הגדלה של ננו-מבנה של חד גביש זהב ננו-פורוזיבי
POKROY3 – הגדלה של ננו-מבנה של חד גביש זהב ננו-פורוזיבי

כבר בדוקטורט, בהנחיית פרופסור אמיל זולוטויאבקו, החל פרופ’ פוקרוי לעסוק בהנדסת חומרים בהשראת הטבע. “במקרים רבים הטבע עולה עלינו, המהנדסים, מבחינת התוצרים שהוא מפיק. אני מתמקד בביו-מינרליזציה – כלומר בלמידת המנגנונים שבהם נוצרים מינרלים על ידי אורגניזמים. חשוב לי לציין שאני חוקר את התהליכים האלה לא כדי לחקות אותם, כפי שנעשה בתחום הביו-מימטיקה, אלא כדי לקבל השראה לתהליכים הנדסיים שימושיים. לכן אני קורא לזה Bio-inspired engineering. אחת המטרות שלי היא יישומית – לגלות איך לייצר משטחים וחומרים מרוכבים בעלי תכונות משופרות בהשראת הטבע.”

למאמר השלם:   http://www.nature.com/ncomms/2015/151110/ncomms9841/full/ncomms9841.html

הדוקטורנטית מריה קויפמן כריסטוסוב
הדוקטורנטית מריה קויפמן כריסטוסוב
POKROY4 - החלקיקים של זהב ננו-פורוזיבי יכולים להגיע לממדים של עשרות מיקרונים
POKROY4 – החלקיקים של זהב ננו-פורוזיבי יכולים להגיע לממדים של עשרות מיקרונים

כשהנדסה ורפואה משלבות ידיים

הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט והפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון חנכו מרכז מצוינות משותף

שילוב כוחות בין רופאים, חוקרים, מהנדסים ויזמים: הפאנל בכנס ליצירת שיתופי פעולה. בתמונה מימין לשמאל: פרופ' שולמית לבנברג, חברת סגל בפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, פרופ' ג'ונתן ג'וויט, יזם, ג'ונס הופקינס, ד"ר יהונתן לסיק, קרדיולוגיה רמב"ם, אמיר ליכטר, סמנכ"ל מו"פ, לומניס ו עוזי אייכלר, מייסד ו- CEO לשעבר, מדיגייד
שילוב כוחות בין רופאים, חוקרים, מהנדסים ויזמים: הפאנל בכנס ליצירת שיתופי פעולה. בתמונה מימין לשמאל: פרופ’ שולמית לבנברג, חברת סגל בפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, פרופ’ ג’ונתן ג’וויט, יזם, ג’ונס הופקינס, ד”ר יהונתן לסיק, קרדיולוגיה רמב”ם, אמיר ליכטר, סמנכ”ל מו”פ, לומניס ו עוזי אייכלר, מייסד ו- CEO לשעבר, מדיגייד

“עולם הרפואה עומד בפני מהפכה שתשפיע על חיי כולנו.” כך אמר פרופ’ אד שלזינגר, הדובר המרכזי בחנוכת מרכז המצוינות MED2E של הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט והפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון.

פרופ’ שלזינגר, דיקן בית הספר להנדסה באוניברסיטת ג’ונס הופקינס, הסביר כי “האפשרות להשתמש בכלים הנדסיים חדשים לפתרון אתגרים בתחומי הביולוגיה, הרפואה והבריאות שינתה את מוקד המחקר ההנדסי. השינוי יזמן לנו אפשרויות רבות בשנים הקרובות והזדמנויות לפיתוח התחום הרפואי ושירותי הבריאות, אך גם יעמיד אתגרים בפני מוסדות הלימוד הקיימים. הקמת המרכז המשותף לשתי הפקולטות בטכניון הוא התשובה לאתגר זה.

“המהפכה בכמות המידע ובאחסונו מדהימה. הטכנולוגיה משנה את מאזן הכוחות, ומידע שהיה בעבר נגיש רק לארגונים זמין כיום לאנשים פרטיים. אנו נמצאים בפתחה של מהפכה בעולם הרפואה, מהפכה שתעביר את הכוח – כפי שקרה בעבר עם מהפכות הדפוס והטכנולוגיה – מהמוסדות לידי הפרט. המידע שבידינו יילך ויגדל, ועמו הכוח שבידי הפרט. זהו אתגר גדול למוסדות השונים, שייאלצו להתאמץ כדי לשמור על מעמדם ולהוביל את השינויים האמורים.”

מרכז המצוינות החדש בטכניון נועד לקדם שיתופי פעולה במחקר וביזמות בתחומי הרפואה וההנדסה בין האנשים והגופים הנוגעים בדבר: הפקולטות, בתי החולים המסונפים, חברי הסגל, הסטודנטים והבוגרים. המרכז יהווה מודל חלוצי ייחודי ויספק בסיס לדיאלוג רחב בין רופאים, חוקרים, מהנדסים, יזמים ונציגי חברות. המטרה: יצירת מנהיגות משותפת, מחוללת חדשנות, המחברת בין צרכים קליניים ליכולות הנדסיות.

פרופ' ג'ונתן ג'וויט, יזם ומרצה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת ג'ונס הופקינס
פרופ’ ג’ונתן ג’וויט, יזם ומרצה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת ג’ונס הופקינס

דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, פרופסור אליעזר שלו, בירך על הקמת מרכז המצוינות ואמר : “אם בעבר, כדי להיות רופא טוב די היה בכך שתהיה אוהב אדם, כיום אי אפשר להיות רופא טוב ללא ידע טכנולוגי. הרפואה התקדמה מאוד בשני העשורים האחרונים, והשימוש בטכנולוגיות מתקדמות לטובת אבחון מוקדם שינה את פני הרפואה.”

דיקן הפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, פרופ’ אמיר לנדסברג, סיפר כי הפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון הוקמה בשנת 1968 ובכך היתה לאחת הראשונות בעולם. “כבר בחזון הראשוני של מקימיה נכלל שיתוף פעולה הדוק בין מהנדסים לרופאים, שמטרתו קידום טכנולוגיות. הקשר בין הנדסה לרפואה, שפעם היה תמוה בעיני רבים, ברור כיום לכל. השיפורים הטכנולוגיים וההנדסיים מצעידים את עולם הרפואה קדימה.”

אחד מעמודי התווך במרכז המצוינות החדש הוא תכנית הלימודים המשולבת לשתי הפקולטות. התוכנית, שיצאה לדרך ב-2013, מכשירה סטודנטים כמהנדסים וגם כרופאים. מדובר בתוכנית ייחודית בארץ, המקנה ידע רחב במדעים מדויקים ובהנדסה בשילוב עם מדעי החיים והרפואה. הלימודים בתכנית יימשכו 7 שנים, ובסיומם יקבלו בוגרי התוכנית תארים בהנדסה ביורפואית וברפואה. “בשנה הראשונה החלו ללמוד בתכנית 10 סטודנטים,” אמר פרופ’ לנדסברג, “והשנה כבר החלו את לימודיהם בשנה א’ 36 סטודנטים – הסטודנטים הטובים ביותר בטכניון. מאחר שהזירה הקלינית הופכת לטכנולוגית והנדסית יותר ויותר, חשוב לנו להכשיר אנשים שהם גם מהנדסים וגם רופאים.”

פרופ' שלזינגר, דיקן בית הספר להנדסה באוניברסיטת ג'ונס הופקינס
פרופ’ שלזינגר, דיקן בית הספר להנדסה באוניברסיטת ג’ונס הופקינס

“מהנדסים מביטים בעולם מנקודת ראות מצומצמת, ועלינו להרחיבה.” אמר בכנס פרופ’ ג’ונתן ג’וויט, יזם ומרצה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת ג’ונס הופקינס. “שיתוף הפעולה עם רופאים ויזמים יענה על הצורך הזה. מרכז המצוינות המשותף הוא הזדמנות ליצור משהו חדש לגמרי. השילוב בין יזמות, רפואה והנדסה יחולל את הקסם הזה ויוביל לפיתוח החידושים הבאים בעולם הטכנולוגיה הרפואית. “השילוב בין הפקולטות לרפואה וביורפואה בטכניון עם רופאים, אנשי תעשייה ויזמים הוא שילוב היוצר הזדמנות למשהו חדש שאין שני לו בישראל. השילוב הזה הוא שלם העולה על סך חלקיו.”

בסיום הכנס התקיים פאנל ליצירת בסיס לשיתופי פעולה עתידיים ולשילוב כוחות בין רופאים, חוקרים, מהנדסים ויזמים.

דיקן הפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, פרופ' אמיר לנדסברג
דיקן הפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון, פרופ’ אמיר לנדסברג
דיקן הפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט בטכניון, פרופסור אליעזר שלו
דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, פרופסור אליעזר שלו

פיתוח חדשני: פלטפורמת חישה פונקציונלית גמישה

פרופ' חוסאם חאיק
פרופ’ חוסאם חאיק

חוקרים במעבדתו של פרופ’ חוסאם חאיק, פיתחו פלטפורמת חישה פונקציונלית גמישה, המתקנת את עצמה באופן אוטונומי במקרה של חיתוך או שריטה. מדובר בפלטפורמה החשה מגע (לחץ ומתיחה), חום וחלקיקים נדיפים. יישומים אפשריים: עור אלקטרוני, המדמה באופן הפעולה שלו את העור האנושי ומנטר ברציפות את מצבו הבריאותי של האדם באמצעות מדבקות המוצמדות לגופו; מסכי מגע המשמרים את שקיפותם ואחידותם לאורך זמן; טרנזיסטורים מעגלים חשמליים המתקנים תמידית את פגמיהם (וכך ביצועיהם אינם נפגמים), ועוד. המחקר, שנעשה בפקולטה להנדסה כימית ובמכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון, התפרסם לאחרונה בכתב העת המוביל Advanced Materials.

מפתחי הפלטפורמה החדשנית, החוקר (פוסט-דוקטורנט) ד”ר טן-פט יון ופרופ’ חוסאם חאיק, ראש המעבדות להתקנים מבוססי ננו-חומרים בטכניון, מסבירים כי “הפיתוח שלנו מבוסס על סוגים חדשים של פולימרים מלאכותיים בעלי תכונות חשמליות וכימיות נשלטות. ההרכב הכימי הייחודי של הפולימרים מקנה להם יכולות של תיקון עצמי בכל מקום על פני ההתקן החשמלי. במילים אחרות, חתכים ושריטות בכל חלקי ההתקן ‘מרפאים’ את עצמם באופן אוטונומי ומהיר, בטווח של 30-10 דקות מרגע הנזק.”

“על בסיס הפולימר שפיתחנו בנינו התקן שלם הבנוי מנַגָּד כימי גמיש הניתן לכיפוף ולמתיחה,” מסביר פרופ’ חאיק. “יכולת התיקון העצמי קיימת בכל חלקי ההתקן, כך שבכל מקום שבו הפלטפורמה ‘נפצעת’ היא מחדשת את עצמה. כך ההתקן השלם ממשיך לתפקד כחיישן מדויק של טמפרטורה, מגע וחלקיקים נדיפים.” בזיהוי חלקיקים נדיפים מאופיין ההתקן ברגישות גבוהה במיוחד: הוא מזהה עשרות חלקיקי-מטרה הנמצאים בתערובת של מיליארד חלקיקים אחרים.

את ההשראה קיבלו החוקרים מהעור האנושי, המתחדש ללא הרף ויתר על כן, מסוגל לרפא את עצמו במקרה של פציעה. בניסויים שנערכו בהתקן החדש התברר כי במהלך חצי שנה של תיפקוד רציף, הכולל “פציעות” אקראיות של הפלטפורמה, מאבד ההתקן פחות מ-10% מרמת הרגישות שלו.

למאמר המלא : http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201504104/full

תמונת הדמיה. מימין: ציור סכמטי של פעולות החישה השונות של הפלטפורמה – מגע, חום וחלקיקים נדיפים. משמאל: צילום ותרשים של הנגד הכימי; למטה: חלקי החיישן השונים (מצע, אלקטרודה ושכבת החישה הננומטרית) לפני ואחרי שריטה מכוונת. תוך 10 דקות מתחיל החיישן לתקן את עצמו ולחזור לעבודה רגילה
תמונת הדמיה. מימין: ציור סכמטי של פעולות החישה השונות של הפלטפורמה – מגע, חום וחלקיקים נדיפים. משמאל: צילום ותרשים של הנגד הכימי; למטה: חלקי החיישן השונים (מצע, אלקטרודה ושכבת החישה הננומטרית) לפני ואחרי שריטה מכוונת. תוך 10 דקות מתחיל החיישן לתקן את עצמו ולחזור לעבודה רגילה

 

התכנית הימית לישראל

התכנית הימית לישראלהמרחב הימי של ישראל בים התיכון גדול משטחה היבשתי של המדינה. במרחב זה, הכולל את מימי החופין ואת המים הכלכליים של ישראל, טמון פוטנציאל נרחב לפיתוח ולאספקה של שירותים מגוונים לחברה ולמשק. עם זאת, בפיתוח עתידי כזה טמון גם איוּם כבד על האיזון העדין של הסביבה הימית. אם יתממש עלול איום זה לחולל נזק בלתי הפיך במערכות האקולוגיות הימיות והחופיות ובשירותים שהן מספקות. מכאן חשיבותם של תכנית כוללת למרחב הימי ושל כלי ניהול אפקטיביים ליישומה.

ההתמקדות הלאומית בהזדמנויות ולאיומים במרחב הימי גדלה מאוד בשנים האחרונות. זאת בעיקר עקב גילוי מאגרי הגז הגדולים, וכן בשל יוזמות הולכות וגדלות במרחב, שינויים גלובליים כגון שינויי אקלים, והתפתחויות גיאולוגיות ופוליטיות במזרח הים התיכון. התמקדות זו עדיין לא תורגמה לכדי מדיניות מרחבית ברורה הכוללת כלי אסדרה (רגולציה) אפקטיביים לתכנון המרחב ולניהולו. מצב זה עלול להוביל לאובדן הזדמנויות ולהתממשות האיומים האמורים.

בעשורים האחרונים פותחו בעולם מנגנונים לתכנון ולניהול של המרחב הימי ומשאביו. מנגנונים אלה, המבוססים על מידע ועל ידע מדעי, פועלים לפיתוח מאוזן וזהיר שאינו פוגע בסביבה הימית ומגן על משאבי הים לדורות הבאים. דוגמאות למנגנונים כאלה הן תכניות MSP(תכנון מרחבי ימי) ו-EBM (ניהול מבוסס מערכות אקולוגיות). ראוי כי גישות ומתודולוגיות אלה יאומצו בישראל לאחר התאמתן למציאות המקומית, וכך אכן נעשה בתכנית ימית לישראל.

תכנית ימית לישראל מציעה חזון ימי חדש, מטרות הנגזרות ממנו ואמצעים וכלים למימושן. התכנית, המבוססת על גישה אקולוגית כוללת, מציעה דרכים לניהול מודע ואחראי של הים, ליצירת דמותו המרחבית, לפיתוח הידע הימי ולשיפור המודעות הציבורית לתכניו של המרחב הימי. תכנון המרחב הימי וניהולו על פי תכנית זו יקדמו את מימושן של המטרות האמורות.

בין השאר מציעה התכנית להרחיב את סמכויות המועצה הארצית לתכנון ובנייה אל המים הכלכליים, לשמר ולשקם שטחים גדולים במרחב הימי כשטחים מוגנים, לבחון הקמת תשתית ציבורית מלאה להולכת אנרגיה במרחב הימי, לגבש רפורמה ניהולית לענף הדיג בים התיכון, לגבש מדיניות לאומית כוללת לחקלאות הימית, ולבחון העברת מתקני תשתית ותעשייה מהיבשה אל אסדות במרחב הימי הקרוב.

תכנית ימית לישראל היא פרי יוזמתה של קבוצת חוקרים ומתכננים במרכז לחקר העיר והאזור בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון, שאליה חברו יועצים מקצועיים מהארץ ומחו”ל וקבוצה גדולה של בעלי עניין, אשר תרמה רבות להכנת התכנית ולתוצריה. התכנית הושלמה בחודש נובמבר 2015, לאחר כשנתיים של עבודה מעמיקה ואינטסיבית. היא אמורה לנתב וללוות מהלכים מקבילים של תכנון, חקיקה, מחקר ולימוד של הים במדינת ישראל, במטרה לבסס מדיניות ארוכת טווח ותכנית מרחבית כוללת ואפקטיבית למרחב הימי של ישראל בים התיכון.

כל החומרים זמינים באתר התכנית: http://msp-israel.net.technion.ac.il

המעבדה העירונית

“מחובתה המוסרית של האקדמיה לרתום את משאביה לטובת הקהילה והעיר.” כך אמר פרופ’ מארק שלוסברג מאוניברסיטת אורגון, השוהה בטכניון כפרופסור אורח, בהרצאה בנושא פיתוח עירוני בר קיימא.

פרופ' מארק שלוסברג עם צוות החממה החברתית בטכניון. מימין לשמאל: מורן אביב,  רותי דונג, פרופ'  שלוסברג, פרופ"ח רחל קלוש, שלי חפץ
פרופ’ מארק שלוסברג עם צוות החממה החברתית בטכניון. מימין לשמאל: מורן אביב, רותי דונג, פרופ’ שלוסברג, פרופ”ח רחל קלוש, שלי חפץ

השבוע התקיימה בטכניון הרצאתו של פרופ’ מארק שלוסברג מאוניברסיטת אורגון, מתכנן המתמחה בתכנון ערים בנות קיימא, בהנגשת התחבורה הציבורית ובקידום ההליכה ורכיבת האופניים. פרופ’ שלוסברג שוהה בטכניון מאז הקיץ האחרון במסגרת מלגת פולברייט – תכנית של הממשל האמריקאי המעודדת חילופי ידע אקדמי, מקצועי ותרבותי בין מדינות וחילופי סטודנטים ואנשי אקדמיה מצטיינים.

sustainable city year program – הפרויקט שייסד שלוסברג יחד עם עמיתו מאוניברסיטת אורגון, פרופ’ ניקו לארקו – הוא פלטפורמה שבמסגרתה פועלת האוניברסיטה בערים הסמוכות לה ומסייעת לפיתוחן, תוך שימוש בידע ובניסיון שבידי הסטודנטים והמרצים. מודל זה אומץ בטכניון תחת השם “המעבדה העירונית”. רותי דונג, המובילה את הפרויקט בטכניון, מסבירה כי זהו אימוץ ראשון של הפרויקט באוניברסיטה ישראלית, וכי המעבדה כבר עבדה בקרית ים ובנשר והשנה תעבוד בעכו, יחד עם מרצים ממגוון פקולטות מהטכניון ומאוניברסיטת חיפה.

שלוסברג תיאר בהרצאתו את הפרויקט שייסד באוניברסיטת אורגון ואת התרחבותו לעשרות אוניברסיטאות אחרות בארצות הברית. “הרעיון הוא להכניס קורסים, סטודנטים וחברי סגל ממגוון תחומי ידע לעבודה אינטנסיבית בעיר אחת במשך שנה שלמה. בעבודה משותפת עם הנהלת העיר ותושביה אפשר להניע דינמיקה משמעותית המפרה ומעשירה את כל המשתתפים בפעילות. אנחנו, כאוניברסיטה, מרוויחים מהפרויקט המון: יצירת קשרים בין יחידות אקדמיות וקידום מחקר בין-תחומי באוניברסיטה; התנסות של סטודנטים בעולם האמיתי והתמודדות עם אילוצים פוליטיים, כלכליים ותכנוניים; מוטיבציה הנובעת מתחושת שליחות; והגברת הרלוונטיות של האקדמיה כמוסד המעורב בחיים הממשיים ותורם לחברה. בעיני זו חובתנו המוסרית לרתום את הידע שלנו ושל הסטודנטים לטובת החברה, ובפרויקט הזה אנחנו עושים, בסופו של דבר, שימוש במשאבים הקיימים – כלומר בידע ובניסיון שלנו.”

פרופ’ שלוסברג, שאחד ממוקדי עיסוקו הוא תחבורה בת קיימא, סיפר שהופתע לטובה מיום הכיפורים בישראל. “מעבר לקדושת היום מהבחינה הדתית, המחזה של המוני ילדים קטנים וגדולים רוכבים על אופניהם ברחובות הרשים אותי מאוד. אפשר ללמוד מזה שהציבור צמא להשתמש באופניים וזקוק לשם כך לסביבה נוחה ובטוחה יחסית. האחריות לכך מוטלת עלינו, המתכננים.”

פרופ’ שלוסברג שוהה בישראל עם אשתו ושני ילדיהם. “מעבר להיבטים המקצועיים רציתי לתת לילדים שלי הזדמנות לחוות את החיים בישראל, עם אנשים שונים ומגוונים. כבר הספקנו לטייל בחיפה, ביישובים מסביב וגם בתל אביב ובירושלים, וכעת אני מתכנן גם טיול לנגב. כמה מהטיולים נערכו עם משפחות שהכרנו בטכניון. החוויות והקשרים האלה מרככים את הקשיים, שכוללים עד כה שתי סופות חול, קיץ חם במיוחד ועלייה ברמת האלימות באזור.”

במסגרת שהותו בטכניון משתתף פרופ’ שלוסברג כמרצה אורח בקורסים בפקולטה ובוחן אפשרויות לשיתופי פעולה שונים בטכניון ובישראל, לרבות פרסום ספר יחד עם פרופסור קרל מרטנס מהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון. “בחרתי לממש את מלגת פולברייט בטכניון בשל היותו מוסד בעל שם עולמי. חשוב לי במיוחד לסייע לטכניון להגביר את שיתוף הפעולה שלו עם חיפה וערים אחרות, וזאת במטרה להאיץ שינוי קהילתי חיובי וליצור הזדמנויות-למידה טובות יותר לסטודנטים בפקולטות השונות.”

 

עולה על הגל

מאמר חדש מדווח על ניסויים מוצלחים בפלטפורמת אולטרסאונד חדשנית להחדרת תרופות למעי. הפלטפורמה, שפותחה על ידי פרופ’ אבי שרודר מהפקולטה להנדסה כימית בטכניון יחד עם עמיתים מארה”ב, תשמש לטיפול במחלות בדרכי העיכול.

פרופ' אבי שרודר (במרכז) עם צוות המעבדה שלו
פרופ’ אבי שרודר (במרכז) עם צוות המעבדה שלו

מחלות מעיים דלקתיות, כגון קרוהן וקוליטיס, פוגעות באיכות החיים של אנשים רבים ובמקרים מסוימים גם מסכנות חיים. הן כרוכות בכאבים, בדלקות חוזרות, בשלשולים, בסביבה חיידקית עוינת ובפגיעה בחיידקים ה’טובים’ הקיימים במעי החולה.

מאחר שרוב המחלות הללו הן מחלות כרוניות, האתגר הרפואי הוא להפחית את צריכת התרופות היומית של החולים. אולם למרות התרחבות הידע בנושאים אלה בעשורים האחרונים, עדיין לא פותחו שיטות טיפול יעילות במחלות האמורות. בעיה נוספת קשורה לאופן צריכת התרופה: צריכה אוראלית (בליעה) היא דרך פשוטה ונוחה, אך מאחר שהתרופה עוברת בדרך זו בכל מערכת העיכול, היא גורמת לתופעות לוואי. בנוסף לכך, יעילותה נפגעת בדרך למעי. אחת החלופות לתרופה המיועדת לבליעה היא החדרה של מולקולות התרופה מבעד לדופן המעי. עם זאת, תהליך זה מהווה אתגר מורכב מאוד, בעיקר כאשר מדובר בתרופת ביולוגיות חדשניות.

 

פרופ’ אבי שרודר, מהפקולטה להנדסה כימית בטכניון, פיתח בעבר “גלולת אולטרסאונד” – פלטפורמה להחדרת תרופות למעי בסיוע אולטרסאונד (“על-שמע” בעברית). גלי האולטרסאונד מגבירים את חדירותו של דופן המעי, וכך מאפשרים את החדרת התרופה פנימה ללא צורך בזריקה.

אולטרסאונד הוא גל קול בתדר גבוה מכדי שנוכל לשמוע אותו. בעולם הרפואה נעשה באולטרסאונד שימוש נרחב לצורכי הדמיה, המסת גידולים וריסוק אבנים בכליות. כל אלה מבוצעים בתדרי אולטרסאונד גבוהים יחסית. תדרי אולטרסאונד נמוכים יותר, לעומת זאת, מאפשרים פריצה זמנית (והפיכה) של מחסום הריקמה – טכנולוגיה שאותה שיכלל פרופ’ שרודר יחד עם שותפים במהלך העשור האחרון.

 

במאמר חדש שפורסם בכתב העת Science Translational Medicine מציגים פרופ’ שרודר ושותפיו גישה טכנולוגית חדשנית להחדרת תרופות למעי. “כאמור, האתגר שלנו היא לצלוח את רקמת המעי בלי לפגוע בה, ולהחדיר דרכה את התרופה,” מסביר פרופ’ שרודר. “בניסוי, שכלל תרופות ביולוגיות ואחרות  המיועדות לריפוי מחלות מעי דלקתיות, גילינו שגלי האולטרסאונד אכן החדירו את מולקולות התרופה מבעד לדופן המעי, הובילו אותן לאתר המטרה ושיפרו את הטיפול מבלי לפגוע במעי.” החוקרים גילו כי השימוש באולטרסאונד מגדיל את ספיגת התרופה במעי בשיעור של עד פי 10, מוביל לאפקט הרפואי הרצוי ואינו גורם לפגיעה במעי ולא לדחייה של התרופה על ידי הגוף החולה.

“הממצאים החיוביים מרגשים מאוד,” אמר פרופ’ שרודר. “מחלות בדרכי העיכול מקשות על שגרת החיים של צעירים ומבוגרים בכל רחבי העולם. מדובר בחולים שצורכים לאורך שנים תרופות הגורמות לתופעות לוואי. רבים מהחולים והרופאים מודעים לכך ומבקשים חלופה רפואית. אנו באים לתת מענה לצורך זה.” 

למאמר המלא : http://stm.sciencemag.org/content/7/310/310ra168.full

 

לא טוחנים מים

הכתבה מוקדשת לזכרו של עוזי הלוי ז”ל, עמית כבוד של הטכניון שהלך לעולמו בסופ”ש, והתפרסמה במגזין הטכניון האחרון.

עוזי הלוי ז”ל
עוזי הלוי ז”ל

מהנדס הכימיה רפאל סמיט והכימאי מוריס אייזן, שניהם פרופסורים בטכניון, פיתחו ממברנה חדשנית לטיהור מים. בוגר הטכניון עוזי הלוי התלהב – וקידם השקעה של 4.6 מיליון דולר בחברה שהקימו, MemTech . התוצאה: פיילוטים ראשונים של המערכת בישראל ובארה”ב.

“הטכניון הולך בכיוון הנכון – הרחבת פוטנציאל המיסחור של ידע טכנולוגי המפותח בו. זה בהחלט ביזנס שקוסם למשקיעים, והטכניון יכול רק להרוויח מזה – בכל ההיבטים.”

בוגר הטכניון עוזי הלוי יודע על מה הוא מדבר. במשך עשרות שנים הוא תורם לטכניון ומשקיע בהיי-טק הישראלי, ומבין היטב את החשיבות של תרגום רעיונות הנדסיים לכדי יישום מסחרי. זו גם הסיבה לייסודו של פרס עוזי ומיכל הלוי, הניתן לחוקרים בטכניון המפגינים חדשנות הנדסית יישומית.

בטקס הענקת הפרס בשנת 2013 ציפתה לו הפתעה. “כשהזוכים עלו על הבמה ראיתי שמדובר בפרופסורים רפאל סמיט ומוריס אייזן, שאותם הכרתי היטב. הפרס ניתן להם על פיתוח ממברנות חדשניות לצורך התפלת מי ים, טיהור מים אפורים (מי שתייה ‘משומשים’) וטיהור מי שפכים. מבחינתי זו דוגמה מעולה לתרגום של רעיון הנדסי למוצר ממשי המסייע לכלכלה ולחברה.”

השותפות בין הפרופסורים סמיט ואייזן נולדה לפני כ- 10 שנים, בתקופה שבה עמד פרופ’ סמיט בראש המכון לחקר המים ע”ש גרנד בטכניון. “בשותפות הזו אנחנו משלימים זה את זה,” מסביר פרופ’ סמיט. “מוריס מגיע מהכימיה האורגנית ואני מהצד ההנדסי. כך פיתחנו סוג חדש של ממברנות, שמאפשרות למים לעבור בשטף גבוה מהמקובל ועוצרות מגוון רחב מאוד של מולקולות גדולות – כמו גם ששה סדרי גודל של ריכוז בקטריות וארבעה סדרי גודל של וירוסים.”

כשעלו לקבל את הפרס סיפרו סמיט ואיזן על הפיתוח המבטיח, שאינו מצליח לצבור תאוצה מסחרית בשל מגבלות תקציביות. “באותה תקופה היה לנו סטארט-אפ מקרטע,” אומר סמיט, “וכשסיפרנו עליו לעוזי הוא התלהב. לאחר בדיקה מדוקדקת עם נשיא החברה, ופגישות עם אנשי טכנולוגיית המים של חברת מקורות, שהיתה שותפה אסטרטגית בחברה, הוא החליט להשקיע מכספו וגם לגייס משקיעים נוספים. ההשקעה המצטברת הזאת – 4.6 מיליון דולר – נתנה לנו דחיפה אדירה. כך הגענו לפריצת דרך בטיהור שפכים, טיהור מי שתיה וניקוי מי גבינה.”

במסגרת הטיפול במי שפכים זכתה החברה – MemTech – בחוזה להתקנת מתקן ניסוי חצי תעשייתי בחברת מי-גיחון, חברת המים של עיריית ירושלים. “בניסוי זה נבחנת יעילותן של הממברנות החדשות בטיהור מי שפכים, עם תוצאות יוצאות מן הכלל בהשוואה לממברנות תעשייתיות קיימות.” בנוסף חתמה החברה, בשיתוף עם מקורות, על התקנת מתקן לדוגמה בארה”ב בשיתוף עיריית אקרון, אוהיו. המתקן ישמש לטיהור שפכים עירוניים. לאחרונה חתמה החברה על חוזה נוסף [עם מחלבה בישראל] לסינון מי גבינה – השיירים הנוצרים בתהליך ייצור הגבינה. “בתהליך הזה אנחנו לא רק עוזרים למפעל להיפטר ממי הגבינה בצורה נקייה ובהתאם לתקנות איכות הסביבה, אלא גם מסייעים לו לאסוף את השמנת והחלבון. על כל 100 קוב ליום – הספק אופייני למחלבות לא גדולות – המחלבה מקבלת תוצר רווחי ביותר.”

 

מסירות איתנה לטכניון

עוזי הלוי נולד בישראל למשפחה ירושלמית ותיקה – “אני כבר דור 11”. אביו היה ד”ר אשר הלוי, ממהנדסי הבניין הראשונים בארץ ישראל. “הוא השתתף בבניית ארמון הנציב, מוזיאון רוקפלר ותחנות המשטרה הבריטית, וניהל את הקמת קריית הממשלה בירושלים, מבנה הכנסת הישנה ומבנה הכנסת החדשה. “ליוויתי אותו הרבה בעבודה,” אומר הלוי. “לכן היה לי טבעי ללמוד הנדסת בניין.” ב-1956 החל ללמוד הנדסת בניין בטכניון, אך שנה לאחר מכן הוקמה בטכניון המחלקה להנדסה גרעינית – והוא נדלק. לאחר סיום התואר (הנדסת מכונות והנדסה גרעינית) הוא עבד בקרית הפלדה בעכו ובמפעלים הפטרוכימיים. במהלך עבודתו קשר קשרים בארה”ב, ובגיל 28 עבר לעבוד בחברת Litwin, שפתחה חברת ייעוץ הנדסית לתעשיית בתי הזיקוק בישראל ב-1964. לימים מונה הלוי לנשיא קבוצת ההנדסה הבינלאומית Litwin, שבה מועסקים יותר מ-2,500 מהנדסים בטכנאים. הוא מתגורר ביוסטון עד היום.

לפני 25 שנה הצטרף הלוי לשורות הATS- (אגודת ידידי הטכניון בארה”ב), וכבר 12 שנה הוא חבר בקורטוריון הטכניון. בנוסף לפרס החדשנות, שאותו ייסד בהשקעה של מיליון דולר, הוא מוריש לטכניון בצוואתו יותר ממיליון דולר נוספים, ומעודד את ילדיו להמשיך בדרכו. “הטכניון חשוב לי מאוד, ולכן החלטתי לתרום לטכניון גם את המניות שלי בחברת ממטק. אני מקווה שבוגרי טכניון אחרים שהצליחו בדרכם המקצועית יילכו בדרכי ויירתמו למאמץ התמיכה בטכניון”.

אנרגיה פוטנציאלית

הדוקטורנטית שני אליצור
הדוקטורנטית שני אליצור

שני אליצור, דוקטורנטית בפקולטה לאווירונוטיקה וחלל בטכניון, זכתה במקום הראשון בתחרות Falling Walls Lab Israel. זאת על סמך הצגת מחקר הדוקטורט שלה בפני שופטי התחרות במסגרת-זמן קצובה – שלוש דקות. היום היא תשתתף בגמר העולמי בברלין.

אליצור החלה את לימודיה בפקולטה לאווירונוטיקה וחלל כעתודאית, והמשיכה לתואר שני ושלישי. במסגרת הדוקטורט, בהנחיית פרופ’ אלון גני וד”ר ולרי רוזנבנד, היא מפתחת פתרון חדש ליצירת אנרגיה ממימן. “הרעיון של הפקת אנרגיה ממימן אינו חדש,” הסבירה בשלוש הדקות שהוקצבו לה, “אבל מאחר שצפיפות המימן נמוכה, אחסונו דורש דחיסה אינטנסיבית מאוד או קירור לטמפרטורות נמוכות מאוד. אחסון המימן במכלים – למשל ברכב שיפעל על אנרגיית מימן – גוזל מקום, מכביד ובעיקר מהווה בעיה בטיחותית, ואלה מחסומים המונעים כיום שימוש אזרחי נרחב באנרגיית מימן. לנוכח עובדה זו פיתחנו בפקולטה שיטה לייצור המימן בַּמקום – כלומר בתוך הרכב – ללא צורך באחסונו. השיטה מבוססת על אינטראקציה בין אלומיניום ומים בנוכחות מינון נמוך מאוד של חומר משפעל (2.5%). האנרגיה החשמלית הנוצרת על ידי שימוש בתא דלק גבוהה בסדר גודל ממה שאפשר לקבל בטכנולוגיות אחסון קיימות כולל סוללות ליתיום.”

Falling Walls lab היא תחרות בינלאומית המיועדת לסטודנטים בכל התארים וכן לחברי סגל, יזמים ותעשיינים צעירים (עד גיל 35), וזו הפעם הראשונה שהיא מתקיימת בישראל – ביוזמה משותפת של המרכז להנדסת מחשבים בטכניון (TCE ), מרכז ברוניצה ליזמות בטכניון והאוניברסיטה העברית. המתמודדים נדרשים להציג בתוך שלוש דקות מודל עסקי, מחקר או רעיון ייחודי וחלוצי.

במקום השני בתחרות זכה אור יהלום מהאוניברסיטה העברית, על פיתוח המאפשר לצמחים “לנשום” את החנקן שבאוויר ובכך לחסוך לחקלאים את הצורך להחדיר חנקן לקרקע באמצעות דישון. במקום השלישי זכה אורן מירון מאוניברסיטאות בר אילן ובן גוריון, על פיתוח שיטה חדשנית לאבחון אוטיזם בחודשי החיים הראשונים. שלושת הזוכים ייצגו כאמור את ישראל בגמר הבינלאומי שיתקיים בברלין ב-8 בנובמבר.

לצפייה בשידור החי מהתחרות: https://livestream.com/fallingwalls