פרופ’ טלמון השלים תואר ראשון (בהצטיינות יתרה) ותואר שני בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון ודוקטורט באוניברסיטת מינסוטה, וב-1979 חזר לפקולטת האם שלו בטכניון, הפעם כחבר סגל. במהלך השנים מילא תפקידים בכירים בטכניון ובהם דיקן הפקולטה להנדסה כימית וראש מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI). בין השנים 2019-2013 כיהן כחבר ות”ת – הוועדה ולתכנון ותקצוב של המועצה להשכלה גבוהה. הוא זכה בפרסים ובתארים יוקרתיים ובהם Overbeek Gold Medal, תואר דוקטור במדעים לשם כבוד באוניברסיטת לונד בשוודיה וחברות כבוד באגודה הישראלית למיקרוסקופיה ובאגודה הישראלית להנדסה כימית.
פרופ’ טלמון עוסק בחקר מבנים ננומטריים של נוזלים מורכבים סינתטיים וביולוגיים, במיקרוסקופיית אלקטרוניים של מבנים ננומטריים ושל מערכות נוזליות וביולוגיות, בפיתוח שיטות מיקרוסקופיית אלקטרונים בטמפרטורות נמוכות (Cryo-EM), באינטראקציה בין פולימרים וחומרים פעילי-שטח ועוד.
עם בחירתו מצטרף פרופ’ טלמון לרשימה המכובדת של תשעה חברי סגל הטכניון הנמנים עם חברי האקדמיה הישראלית.
קבלת שבעת החברים החדשים לאקדמיה הישראלית למדעים אושרה במליאת האקדמיה ב-15 ביוני, וטקס הקבלה הרשמי יתקיים בחנוכה.
כתב העת היוקרתי Nature Communications מדווח על שיפור טכנולוגי דרמטי ביצירת רכיבים אופטיים מדויקים: הדפסת הרכיבים באמצעות מדפסת תלת-ממדית סטנדרטית ושיקועם בתוך נוזל. את הפיתוח הובילו הדוקטורנטיתרעות אורנג’-קדם ופרופ’ יואב שכטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.
ייצור רכיבים אופטיים מדויקים הוא אתגר טכנולוגי-מדעי שהשלכותיו משתרעות על פני תחומים מדעיים ויישומיים רבים ובהם מיקרוסקופיה, טלסקופיה, חקר חומרים ודימות רפואי. האתגר גדול במיוחד בייצור רכיבים זעירים הדורשים ייצור ודיוק בסקאלת הננו (מיליונית המילימטר). שיטות הייצור הקונבנציונליות של רכיבים אלה מסובכות מאוד, יקרות, ארוכות ומצריכות תנאי סביבה נוקשים (חדרים נקיים), ולעיתים הן מוגבלות לייצור צורות מסוימות בלבד.
חוקרי הטכניון פיתחו שיטת ייצור חדשה המאפשרת לא רק לייצר רכיבים אופטיים יעילים ומדויקים, אלא אף להתגבר על מגבלות עקרוניות בשיטות ייצור מקובלות. כל זה מבוצע במדפסת תלת-ממד סטנדרטית, והתוצאה: הרכיבים נעשים זולים בכמה סדרי גודל ונפתחת אפשרות לייצר רכיבים בצורות שלא היו אפשריות עד כה, ובעתיד אף רכיבים שמעולם לא יוצרו.
רעות אורנג’-קדם
ה”טריק” שפיתחו פרופ’ שכטמן ורעות אורנג’-קדם הוא שיקוע של הרכיב האופטי בתוך נוזל ייעודי, מהלך הגורם לרכיב האופטי להיראות גדול פי 1,000. “טריק” זה מבוסס על בחירה של נוזל המותאם לרכיב במונחים של מקדם שבירת האור – גודל המתאר את מהירות האור בתוך החומר. הנוזל הייעודי נבחר כך שמקדם השבירה שלו קרוב מאוד למקדם השבירה של הרכיב האופטי, ובכך כוחו האופטי “מוחלש” בכמה סדרי גודל ביחס לכוחו באוויר. עובדה זו מצריכה הגדלה של הרכיב האופטי כדי שימלא את מטרתו. יתרון השיטה הוא בכך שחסינות הרכיב האופטי לשגיאות ייצור גדלה גם היא, וכך מתאפשרת הדפסת הרכיב כולו במדפסת תלת-ממד סטנדרטית (למעשה מודפסת תבנית שלתוכה יוצקים פולימר שקוף שמהווה את הרכיב עצמו). החוקרים מסבירים כי הדבר דומה להתאמה האבולוציונית של עין הדג ששונה מבחינה אופטית מעין האדם, בין השאר עקב הצורך שלה לתפקד בסביבה אחת (מים) שבה מקדם השבירה קרוב למקדם השבירה של העין, בשונה מהמצב באוויר.
בתמונה השמאלית ובתמונה התחתונה מימין – הרכיב האופטי שיוצר בעזרת תבנית שהודפסה במדפסת תלת-ממד מסחרית. מימין למעלה – הרכיב האופטי ממוקם בתוך מיכל כדי להתאים לו נוזל בעל מקדם שבירה מתאים.
כדי לבחון את ישימות הטכנולוגיה ערכו החוקרים צילום של חלקיקים ושל תרביות תאים וכך הדגימו את יעילותה בדימות של רכיבים דוממים וחיים בתלת-ממד. הטכנולוגיה, לדבריהם, עשויה להיות רלוונטית למגוון רחב של יישומים ובהם עיבוד לייזר, תקשורת, מיקרוסקופיה מדויקת וייצור של התקנים סולריים ורכיבים אלקטרוניים (ליתוגרפיה). יתר על כן, הטכנולוגיה החדשה גמישה מאוד ואפשר להתאימה לתנאי ניסוי ולתנאי סביבה משתנים.
פרופ’ יואב שכטמן הוא חבר בפקולטה להנדסה ביו-רפואית ובמכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI) ובמרכז הבין תחומי למדעי החיים וההנדסה ע”ש לורי לוקיי, ורעות אורנג’-קדם היא סטודנטית לדוקטורט בהנחייתו. המחקר הנוכחי נתמך על ידי מענק ERC (תוכנית Horizon 2020), קרן צוקרמן ורשות החדשנות.
למאמר בכתב העת המדעי Nature Communicationsלחצו כאן
ד”ר עופר נויפלד, שהשלים שלושה תארים רצופים בטכניון וסיים לאחרונה את מחקר הדוקטורט בפקולטה לפיזיקה, התבשר על זכייתו במלגת Schmidt Science Fellows. המלגה, שנוסדה על ידי וונדי ואריק שמידט (לשעבר מנכ”ל גוגל) כדי לטפח את הדור הבא של מנהיגי המדע, תינתן לו כדי לבצע מחקר פוסט-דוקטורט ובעקבות עבודת הדוקטורט בטכניון – עבודה שכבר זיכתה אותו במלגת אדמס, בפרס ג’ייקובס ובפרס האגודה הישראלית לפיזיקה לדוקטורנטים מצטיינים.
ד”ר נויפלד גדל בחיפה והחל את דרכו בטכניון בלימודים לתואר ראשון כפול בפיזיקה ובמדע והנדסה של חומרים. כבר באותה תקופה התעורר בו עניין במחקר ובתאוריה, כשעסק בחקר תאים פוטו-וולטאיים אורגניים המשמשים לייצור אנרגיה מתחדשת.
בתום הלימודים לתואר כפול החל ד”ר נויפלד ללמוד לתואר שני בתוכנית האנרגיה ע”ש גרנד (GTEP) בטכניון.
בהנחייתה של פרופ’ מיטל כספרי-טורוקר הוא חקר שיטות תאורטיות לשיפור תאים פוטו-אלקטרוכימיים לייצור דלק מימן מאנרגיה סולרית. עם סיום התואר השני (בהצטיינות יתרה) הוא המשיך לדוקטורט בפקולטה לפיזיקה בטכניון. בהנחייתו של פרופ’ אורן כהן הוא חקר את התהליכים היסודיים המתרחשים באינטראקציה בין חומר לאור, וליתר דיוק לשדות לייזר עוצמתיים במיוחד.
כיום משתלם ד”ר נויפלד לפוסט-דוקטורט במכון מקס פלאנק למבנה ולדינמיקה של החומר בהמבורג, גרמניה, בהנחייתו של פרופ’ אנחל רוביו. המלגה, בסך 100,000 דולר, תשמש אותו בתקופת הפוסט-דוקטורט.
עופר הוא הסטודנט השני מהטכניון ומישראל כולה הזוכה במלגת שמידט. זאת לאחר שב-2019 זכה בפרס גרישה ספקטור מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי.
כתב העת Science מדווח על הצלחה ראשונה במיפוי תנועת האור בחומר דו-ממדי בזמן אמת. באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים עקבו חוקרים בטכניון אחר תנועתו של גל משולב – גל קול וגל אור הנעים בחומר זה כמקשה אחת. הצלחה זו אינה רק הישג מדעי אלא גם פתח לפריצות דרך יישומיות רבות משום שפולסים קצרים הם אבן הבניין של תקשורת אופטית ושל העברת מידע בעולם המודרני.
ד”ר עדו קמינר
את המחקר הובילו ד”ר עדו קמינר, ראש המעבדה לדינמיקה קוונטית של אלומות אלקטרונים ע”ש רוברט ורות מגיד, והדוקטורנט יניב קורמן מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש אנדרו וארנה ויטרבי בטכניון. ד”ר קמינר הוא גם חבר במכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי (RBNI) ובמרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר. במחקר השתתפו גם רפאל דהאן, ד”ר קנגפנג וואנג, מיכאל ינאי, יובל אדיב ואורי ריינהרדט ממעבדת AdQuanta של ד”ר קמינר וחוקרים מאוניברסיטאות בארצות הברית, בספרד ובצרפת.
חומרים דו-ממדיים, כלומר מבנים בעובי אטום בודד, הם תגלית חדשה ותחום מחקר צעיר יחסית; רק בשנת 2004 פותח חומר כזה לראשונה על ידי הפיזיקאים אנדרה גיים וקונסטנטין נובוסלוב, לימים חתני פרס נובל בפיזיקה (2010). באמצעות נייר דבק פשוט קילפו השניים שכבות דקות מגוש גרפיט עד שהגיעו לשכבה דקיקה המכונה כיום “גרפן”. הם הראו שתכונותיה של שכבה זו – מוליכות, חוזק ועוד – שונות מאוד מתכונותיו של גוש הגרפיט בהיבטים של חוזק ומוליכות חשמלית.
יניב קורמן
במרוצת השנים התבררו גם תכונותיהם האופטיות הייחודיות של הגרפן ושל חומרים דו-ממדיים שונים. מתברר שגלי אור בתדרים מסוימים מנדנדים את אטומי החומר הדו-ממדי באופן שמעורר בו גל קול המשפיע על גל האור. חוקרי הטכניון יצרו בחומר גל “אור-קולי” משולב הנע כמקשה אחת. הדבר נוגד כמובן את האינטואיציה, שכן מהירות האור המוכרת לכולנו (כ-300 מיליון מטר בשנייה) גבוהה כמעט פי מיליון ממהירות הקול (כ-340 מטר בשנייה). ההסבר הוא שאלה הנתונים כשמדובר בתנועה באוויר החופשי, אולם החומר הדו-ממדי מאט את האור ומאיץ את הקול וכך מתאפשרת התנועה המשותפת של שני סוגי הגל.
קיומו של הגל המשולב בחומר כבר הייתה ידועה, אולם עד כה לא פוענח דפוס ההתקדמות שלו. כעת כאמור הצליחו חוקרי הטכניון למפות את תנועת הגל המשולב בחומר הדו-ממדי ולעקוב אחר תנועתו מהיווצרותו ועד דעיכתו הסופית.
חוקרי הטכניון שיגרו אל שולי הדגם (המבנה הדו-ממדי) מטחי לייזר (פולסים) שיצרו בחומר את הגלים ההיברידיים. החוקרים גילו כי גלים אלה נעים במהירות הנמוכה כמעט פי 1,000 ממהירות האור באוויר החופשי (וגבוהה כמעט פי 1,000 ממהירות הקול באוויר החופשי).
המחברים הראשיים של המאמר, מימין לשמאל: ד”ר עדו קמינר, רפאל דהן ויניב קורמן
אולם זו לא הייתה ההפתעה היחידה. לדברי ד”ר קמינר, “גילינו שהגל המשולב משנה את מהירותו בחומר באופן ספונטני – מאיץ ומאט. הפתעה נוספת היא שהגל מתפצל לשני פולסים שונים הנעים במהירויות שונות.” התוצאה המודגמת בתמונה ובסרטון המצורפים היא תוצר של מיליארדי מדידות כאלה.
הניסוי כולו נערך באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים חודר סופר-מהיר (ultrafast TEM). מיקרוסקופ זה מאפשר לעקוב אחר הגל המשולב ברזולוציה חסרת תקדים של זמן ומרחב. בניגוד למיקרוסקופ אופטי המוגבל לגבול הדיפרקציה, במיקרוסקופ אלקטרונים חודר עוברים האלקטרונים דרך הדגם ויכולים להגיע לרזולוציה מרחבית אטומית. רזולוציית הזמן מתאפשרת בעזרת לייזר פולסי המעורר גם את מה שרוצים למדוד בדגם אבל גם את האלקטרונים המודדים. כדי לסבר את האוזן, היא 50 פמטו-שניות, כלומר 50X10-15 של שנייה (מספר הפריימים בשנייה שקול למספר השניות במיליון שנים).
לדברי קורמן, “צריך להבין שהגל המשולב, או הפולס, זז ממש בתוך החומר הדו-ממדי ולכן אי אפשר להביט עליו מבחוץ באמצעות מיקרוסקופ אופטי רגיל. כמעט כל המדידות של אור בחומרים אטומיים נעשות בשיטת מיקרוסקופיה שנוגעת בחומר, אבל כל מגע כזה מתערב בתנועת הגל. את הממצאים שלנו אי אפשר לקבל בשיטות הקיימות ולכן, מעבר לתגלית המדעית הנוכחית, אנחנו מציגים כאן שיטת מדידה שמעולם לא נראתה בתחום המחקר הזה ותהיה רלוונטית לתגליות רבות נוספות.”
בניית מערך הניסוי הייתה אתגר טכנולוגי עצום, והישג נוסף במחקר הנוכחי הוא שיגורו של פולס לייזר בתדר אינפרה-אדום בתוך החומר הדו-ממדי במיקרוסקופ האלקטרונים. קורמן וד”ר קמינר מדגישים כי הצלחה זו הושגה בזכות הדוקטורנט רפאל דהאן, שהיה מהנדס המעבדה בזמן הניסוי. השיפורים שהכניס דהאן במערכת איפשרו לשגר אל הדגם פולסים של אור שחוללו את הגל ההיברידי ובה בעת לגרום למיקרוסקופ למפות את תנועת הגלים.
אילוסטרציה של גל אור-קול בגל דו-מימדי ומדידה שלו בעזרת אלקטרונים חופשיים. SimplySci Animations
המחקר התבסס על שיתוף פעולה חדש עם קבוצות מחקר מובילות בארצות הברית (פרופ’ ג’יימס אדגר, Kansas State University), צרפת (פרופ’ מתיו קוסיאק, Université Paris-Saclay), וספרד (פרופ’ פרנק קופנס והפוסט-דוקטורנט ד”ר חנן הרציג שיינפוקס, ICREA, ICFO).
אף שמדובר במדע טהור, החוקרים מעריכים כי יהיו לו יישומים מחקריים ואחרים. לדברי ד”ר קמינר, “בשלב הראשון נוכל להשתמש במערכת כדי לחקור תופעות פיזיקליות שונות שאינן נגישות בדרך אחרת. אנו מתכננים ניסויים שקשורים במדידת מערבולות של אור, ניסויים בתורת הכאוס ואפילו ניסיונות לתכנון יחידות חישוב קוונטיות חדשות. מבחינה הנדסית, הממצאים שלנו עשויים לאפשר ייצור של סיבים אופטיים בעובי אטומי, שימוקמו ממש בתוך מעגלים חשמליים וכך יעבירו מידע בלי לחמם את המעגל – משימה הנתקלת כיום באתגרים רבים בשל מזעורם של התקנים אלקטרוניים ואחרים.”
המחקר מעורר עניין עצום בקהילה המדעית, כפי שניכר הן בקבלתו של המאמר לכתב העת היוקרתי Science והן בביקורות (reviews) שהובילו לקבלתו. “הממצאים הפתיעו אותי,” אמר פרופ’ הרלד גיסן מאוניברסיטת שטוטגרט, שלא היה מעורב במחקר. “זוהי פריצת דרך ממשית בננואופטיקה אולטרה-מהירה, שהושגה הודות לעבודה מדעית חדשנית וחלוצית. התצפית במרחב אמיתי ובזמן אמת היא, למיטב ידיעתי, חסרת תקדים.”
הפיזיקאי פרופ’ ג’ון ג’ואנופולוס מ-MIT התייחס למחקר ואמר כי “עבודתם של עדו קמינר, חברי קבוצתו ועמיתיו היא צעד חשוב לקראת מחקר והבנה של התכונות הדינמיות של גל משולב. גלים כאלה, למשל חבילות הגל בחומרים דו-ממדיים, מרתקים הן מבחינה מדעית והן מבחינה טכנולוגית. המחקר המתפרסם כעת מאפשר לראשונה לערוך תצפית ניסויית ישירה בתכונות הזמן-מרחב של גלים אלה בחומרים דו-ממדיים, ויש בכך חשיבות עצומה לתחום.”
מערך הניסוי. המיקרוסקופ הקוונטי בטכניון
על החוקרים:
ד”ר עדו קמינר זכה בפרס בלווטניק לשנת 2021 לחוקרים צעירים בקטגוריית מדעי הפיזיקה וההנדסה, ולאחרונה התקבל לאקדמיה הצעירה הישראלית.
יניב קורמן, בן 31, החל ללמוד בטכניון בשנת 2012 לתואר ראשון כפול בהנדסת חשמל ובפיזיקה ומשם המשיך לתואר שני ולדוקטורט במסלול ישיר בהנחייתו של ד”ר עדו קמינר בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי.
בסרטון : אילוסטרציה של מהלך הניסוי שבו נמדד לראשונה פולס אור-קול בחומר דו-ממדי. כאשר אלקטרון חופשי עובר דרך החומר הוא משנה את מהירותו רק אם הוא “מרגיש” את הגל בדרכו. באמצעות סינון האלקטרונים אפשר לצלם את גל האור-קול.
“עוזיה היה איש חזון שתרם רבות לטכניון, לתעשייה ולחברה בישראל,” ספד לו נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “הוא היה מיקירי הטכניון, מהבולטים בבוגריו ובעיקר ידיד מסור למוסד האקדמי שבו רכש את השכלתו. עוזיה, יזם בכל רמ”ח איבריו, הוא מייסד אלרון – מודל ראשון של יוזמה לבניית תעשייה עתירת טכנולוגיה הצומחת מתוך מוסד מדעי ישראלי. עוזיה הקדים את זמנו בתחומים רבים. הוא הניח את היסודות לאומת הסטארטאפ הישראלית וכך צפה כבר לפני עשרות שנים את השילוב ההכרחי בין טכנולוגיה לרפואה לטובת האדם. תרומתו לטכניון כיו”ר הקורטוריון וכחבר הוועד המנהל במשך שנים הייתה אדירה. בשם כל בית הטכניון אני משתתף בצער המשפחה ומוסר את תנחומינו הכנים.”
עוזיה גליל נולד בשנת 1925 בבוקרשט ועלה לישראל עם עליית הנוער בגיל 16. ב-1943 התקבל ללימודי הנדסת חשמל בטכניון, ובתום הלימודים החל שירות ממושך בחיל הים. לאחר תואר שני באוניברסיטת פרדו (Purdue) עבד בשיקגו בפיתוח הטלוויזיה הצבעונית של מוטורולה ובשובו לארץ חזר לחיל הים כראש מחלקת מו”פ אלקטרוניקה. ב-1957 הצטרף לשורות הטכניון כמרצה וכמנהל מחלקת האלקטרוניקה בפקולטה לפיזיקה. במסגרת עבודתו בטכניון פיתח מערכות אלקטרוניות מתוחכמות לשימוש במחקר פיזיקלי. לצד עבודתו בטכניון הקים ב-1962 את אלרון, שהצמיחה יותר מ-25 חברות טכנולוגיה ובהן אלסינט וצורן. לימים הקים את “מרכז גליל לאינפורמציה רפואית ממוחשבת וטלרפואה” שליד הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון כדי לרתום את הטכנולוגיה לטובת הרפואה והאדם באמצעות אינטגרציה בין מערכות טכנולוגיות שונות.
בשנת 1977 העניק הטכניון לגליל תואר דוקטור לשם כבוד. ב-1980 התמנה גליל לתפקיד יו”ר הקורטוריון ובכך היה לבוגר הטכניון הראשון בתפקיד זה, שבו החזיק עד 1990. ב-1997 הוא קיבל את פרס ישראל על תרומתו לפיתוח תעשיית ההייטק הישראלית, ובאותה השנה זכה גם במדליית הטכניון – אות הכבוד הגבוה ביותר של הטכניון. המדליה ניתנת כאות הוקרה ליחידי הסגולה אשר עשו מאמצים נדיבים לקידום האנושות; על תרומה ללא לאות לרווחת העם היהודי ומדינת ישראל; ועל התמיכה החרוצה והנדיבה לקידום הטכניון, ובכך לחיזוק התשתית התעשייתית, המדעית והכלכלית של ישראל.
בדצמבר 2007 היה עוזיה גליל המרצה הראשי בכנס במוסד שמואל נאמן בנושא “הדור הבא של מוצרים, מערכות ושירותים בעולם הרפואה”. בהרצאתו הוא אמר כי “מאז ומתמיד הסתכלתי קדימה. מה שעשינו – עשינו, אבל השאלה החשובה היא מה נעשה עכשיו. עלינו להבין מה מצופה מאיתנו, היכן נוכל באמת להצטיין ולשמר את מעמדנו, היכן נמצאים יתרונותינו היחסיים. ידוע כי הדחף לחדשנות והצמא לידע הם ממאפייניה הבולטים של ישראל באקדמיה ובתעשייה. עם זאת, כולנו יודעים שכדי לנצל היטב את אותו דחף עלינו להתמקד בראש ובראשונה באותם תחומים שבהם יש לנו יתרון יחסי מוכח.”
“הישגיו העצומים של ויליאם דוידסון ומורשתו המפוארת הפכו אותו למקור השראה עבור אלה המבקשים להפוך ליזמים ולממציאים,” אמר פרופ’ סיון. “איני יכול להעלות בדעתי תוכנית הראויה יותר לשאת את שמו מתוכנית ה-MBA בטכניון.”
מר דוידסון, תעשיין וחדשן רב השפעה שהפך עסק משפחתי קטן לחברת ענק עולמית לייצור זכוכית ופלסטיק, היה תומך מסור של מדינת ישראל ו”גארדיין” של הטכניון – תואר השמור למי שתרם לטכניון ברמת התמיכה הגבוהה ביותר. כמי שהכיר בחשיבותו של חינוך התנסותי בתחום מינהל העסקים הוא האמין כי הכשרתם של מנהיגי העתיד בטכניון חיונית להבטחת עתידה הכלכלי של מדינת ישראל. באמירה חוזה פני עתיד הוא אמר עוד בשנת 1997 כי “ישראל חייבת לספק לחלוציה הטכנולוגיים את הכישורים שיידרשו להם כדי לתרגם הישגים במעבדה ליתרון יחסי בתחרות הגלובלית על שווקים, לקוחות והון.”
“קריאתה של תוכנית ה-MBA בטכניון על שמו של ביל דוידסון, שהאמין כי כדי להישאר חזקה ודינמית זקוקה ישראל למנהיגים עסקיים יזמיים ומבריקים המבינים במגמות עולמיות ובשווקים גלובליים, היא כבוד עבורנו,” אמר דרין מק-קיוור, נשיא ומנכ”ל קרן ויליאם דוידסון. “גישתו החינוכית של הטכניון המשלבת הנדסה, מדע וטכנולוגיה עם הכשרה עסקית יכולה לסייע בפיתוחם של המנהיגים הנדרשים כיום בעולם העסקים הישראלי.”
תוכנית ה-MBA בטכניון ייחודית בהתמקדותה ביזמות, בחדשנות ובניהול טכנולוגי. לתוכנית היוקרתית כמה יתרונות ייחודיים ובהם הסביבה העשירה והמגוונת של הטכניון הכוללת פקולטות ומרכזי מחקר יישומי, כמו גם רשת של שותפויות בין-לאומיות עם מוסדות מובילים לניהול. התוכנית מציעה מסלולי התמחות המאפשרים לסטודנטים להעמיק את הידע והמיומנות שלהם בהיבטים מרכזיים של ניהול טכנולוגי ועסקי: ביג דאטה ובינה עסקית; חדשנות ויזמות; מסלול “עזריאלי סטארטאפ” המשלב לימודי MBA עם סביבה תומכת ליצירה ופיתוח של מיזמים טכנולוגיים; ומסלול MBA חדש בדגש על מדעי החיים, שיאפשר לסטודנטים מתחומי מדעי החיים להתמחות בניהול ולהוביל ארגונים ומיזמים בתחום זה.
לסטודנטים בתוכנית ה-MBA בטכניון יש רקע אקדמי מוצק וניסיון מקצועי מגוון ועשיר שרכשו בחברות טכנולוגיות עתירות ידע. מגוון זה ומצוינותם של הסטודנטים ממלאים תפקיד מרכזי בתוכנית ה-MBA, המטפחת למידה הדדית ושיתוף פעולה.
עם בוגרי התוכנית נמנים מייסדי Moovit ירון עברון ורועי ביק ומייסד Alcobra ד”ר ירון דניאלי.
האם אפשר לזהות ולעקוב אחר תאי גזע ברקמה הבוגרת? כיצד איברים בגוף מתמודדים עם הצורך בחידוש תכוף של תאי הרקמה מחד ועם נחיצות לשמירה על בריאות תאי הגזע ברקמה החשופה לפגעי הסביבה מאידך? שיתוף פעולה בין שתי מעבדות מחקר בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון הניב לאחרונה שני מאמרים פורצי דרך המתייחסים לשאלות אלה.
המחקרים האמורים קשורים לפעולת תאי הגזע בגוף ככלל ולמנגנונים של התחדשות ותחלואה בקרנית – הרקמה השקופה החיונית לראייה ושומרת על העין מפני העולם החיצון. הקרנית, בניגוד לעור, שקופה ולכן היא חשופה גם לקרינה מזיקה ללא אפשרות להתגונן ממנה באמצעות הפיגמנט המגן על העור. סביר להניח כי כדי לשמור על שקיפותה התמקמו אוכלוסיות תאי הגזע בקרנית, במהלך האבולוציה, באיזור ההיקפי של הקרנית – הלימבוס, שאינו שקוף. תאים אלה מהווים מאגר חירום המספק תאים בשיגרה אך גם מייצר תאים במהירות חריגה במקרה של פציעה.
במאמר הראשון שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Cell Stem Cell התגלו בקרנית שתי נישות של תאי גזע שלא נודעו קודם לכן. בכל אחת מהנישות נמצאו אוכלוסיות ייחודיות של תאי גזע הדואגות להתחדשותה. המאמר השני, שהתפרסם ב-eLife, מציג את מנגנון הבקרה המתוחכם השומר על הקרנית באמצעות איזון בין קצב תמותת התאים ברקמה לקצב היווצרות התאים המתחדשים בה. המאמר בוחן כיצד תכונות בסיסיות של תאי גזע ותאים ממוינים משפיעות על שמירת תאי הגזע באיזור מרוחק ומוגן ועל קצב תחלופת התאים, “טריותם” והזדקנותם. פריצות הדרך האמורות הושגו הודות לשיתוף הפעולה בין מעבדתו של פרופ’ רובי שלום-פורשטיין, המתמחה בחקר תאי גזע, ומעבדתו של ד”ר יונתן סביר, המתמחה בביולוגיה כמותית ובביופיזיקה, ומדגישות את חשיבותם של מחקרים אינטרדיסציפלינריים.
פרופ’ רובי שלום-פוירשטיין
לעקוב ולזהות
את המחקר שהתפרסם ב-Cell Stem Cell הובילו ד”ר אנה אלטשולר וד”ר איה אמיתי-לנגה ממעבדתו של פרופ’ רובי שלום-פוירשטיין. במחקר החדש שולבו טכנולוגיות חדשניות ובהן ריצוף RNA ברמת התא הבודד ומעקב יוחסין אחר תאים (lineage tracing) – זיהוי כל ה”צאצאים” של תא ספציפי. התוצאה: אטלס חסר תקדים המתאר את החותם הגנטי של תאי הגזע הלימביים ושושלתם המלאה.
תוצאות אטלס זה מראות כי בלימבוס מתקיימות בעת ובעונה אחת שתי אוכלוסיות של תאי גזע הממוקמות בשתי נישות ממודרות ומוגדרות היטב שלא תוארו קודם. לכל אחת מהאוכלוסיות תכונות שונות ותפקיד שונה: בלימבוס הפנימי מצויה אוכלוסיית תאי הגזע הפעילים (active limbal SCs) המתחלקים במהירות ומחדשים את הקרנית בשגרה. בטבעת החיצונית קיימת אוכלוסיית תאי גזע שקטים או רדומים המתחלקים מעט באיטיות (quiescent limbal SCs), שתפקידם לשמור על גבולות הקרנית והם מהווים מאגר חירום של תאי גזע המתעוררים בעת פציעה.
מימין לשמאל: יבגני חבקין, ד”ר יוני סביר וליאור סטרינקובסקי
במחקר התגלה גם תפקיד חדש של תאי ה-T של מערכת החיסון – תאים אלה משמשים בלימבוס כתאי הנישה של תאי הגזע הלימביים הרדומים; הם מבקרים את קצב החלוקה של תאים אלה ותהליכים של ריפוי פציעות.
בין תמותה להתחדשות
את המחקר השני, שפורסם כאמור בכתב העת eLife , הובילו הסטודנט לרפואה ליאור סטרינקובסקי והדוקטורנט יבגני חבקין, שניהם ממעבדתו של ד”ר סביר. במחקר זה פיתחו החוקרים מודל מתמטי המתאר את הדינמיקה של חידוש התאים בקרנית וכך בחנו היפותזות שונות והגדירו את מנגנון הבקרה המאזן בין התחדשות תאים ברקמה זו לתמותת תאים מזדקנים. במחקר גילו החוקרים את המרחק שבו מתקשרים התאים זה עם זה כדי לאפשר את שווי המשקל המאפשר חידוש מתמיד של רקמת הקרנית.
לדברי ד”ר סביר, “רקמות רבות (כמו הקרנית והעור) נמצאות במצב מתמיד של איבוד תאים וחידושם, ולתאי גזע תפקיד קריטי ביכולת זו של רקמות להתחדש. עם זאת עדיין אין לנו הבנה מלאה כיצד תאי הגזע מבקרים את היכולת להפיק תאים חדשים כדי שהרקמה תישאר בגודל המתאים. כמו כן, לאורך חייהם של התאים הרגילים יש תפקיד משמעותי לאיזון מספר התאים החדשים שנוצרים לבין אלו שמתים.”
זווית ראייה חדשה על תאי הגזע
החוקרים מעריכים כי ממצאי המאמרים מחזקים את ההבנה שהמודל הקלאסי של תאי גזע נדירים אינו תקף. לממצאי המחקר הנוכחי משמעות רבה להבנת התכונות הבסיסיות של תאי גזע ברקמות שונות כגון עור, שריר, זקיקי שיער ומח העצם. החוקרים מקווים שחשיפת הזהות והחותם הגנטי של תאי הגזע הלימביים במחקר זה תסלול את הדרך להבנת תהליכי התפתחות מחלות קרנית ומחלות אחרות שבהן תאי גזע ברקמות שונות נפגעים, וכן תוביל לפיתוח טיפולים חדשנים וטכנולוגיות חדשות לשיקום איברים פגועים כגון קרנית, זאת בין השאר באמצעות שימוש תרופות מוכוונות למסלולים גנטיים פגועים בתאי גזע ובאינטראקציה שלהם עם תאי הנישה התומכים בהם.
פרופ’ יעל אלואיל מהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים, אדריכלית והיסטוריונית של האדריכלות, היא ראש קבוצת המחקר ״מעבדת המגורים: היסטוריה ועתיד של סביבות מחיה״ בפקולטה. היא השלימה תואר ראשון ושני בפקולטה, דוקטורט בהיסטוריה של ארכיטקטורה באוניברסיטת קליפורניה ברקלי ופוסט-דוקטורט במכון טרומן באוניברסיטה העברית. הייתה ראש קבוצת מחקר בינלאומית בתיאוריה של מגורים במכון ללימודים מתקדמים (IIAS). עבודתה משלבת מחקר ואקטיביזם ומתפרסת על פני תחומים שונים ובהם דיור כאדריכלות מהפכנית ושיטות מחקר במדעי הרוח הדיגיטליים.
פרופ’ יעל אלואיל
ד”ר נעמה גבע-זטורסקי מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט חוקרת את הקשר בין המיקרוביום – אוכלוסיות החיידקים בגופנו – למערכת החיסון במצבי בריאות וחולי, ואת האפשרות לתמוך בבריאות האדם באמצעות השפעה על חיידקים אלה. בתקופת משבר הקורונה פיתחה בדיקה לזיהוי הנגיף מדגימות רוק, ולאחרונה קיבלה הבדיקה שפותחה במסגרת חברת ההזנק Rapid Diagnostics אישור אירופי (CE mark). ד”ר גבע-זטורסקי, החברה במרכז המשולב לחקר הסרטן בטכניון (RTICC), היא הישראלית הראשונה שקיבלה את פרס Johnson&Johson – WiSTEM2D ולאחרונה נבחרה כעמיתה בארגון CIFAR הבינלאומי.
ד”ר נעמה גבע-זטורסקי
פרופ’ שחר קוטינסקי מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי השלים תואר ראשון בהנדסת מחשבים עם התמחות בפיזיקה יישומית ותואר שני במנהל עסקים באוניברסיטה העברית. את הדוקטורט השלים בטכניון וביצע פוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד. כיום הוא מוביל בטכניון קבוצת מחקר המתמקדת בפיתוח פרדיגמות חדשות בארכיטקטורת מחשבים ובהן פיתוח יחידות זיכרון המבצעות חישובים בעצמן בלי להיזקק למעבד; מחשוב נוירומורפי (גידול שכבות של נוירונים ביולוגיים על רכיב ייעודי); וחומרה חדשנית המאיצה פי 1,000 את תהליך הלמידה של מערכות בינה מלאכותית. פרופ’ קוטינסקי הוא חתן פרס קריל וראש המרכז למחקר מעגלים משולבים מתקדמים (ACRC).
פרופ’ שחר קוטינסקי
ד”ר עדו קמינר מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי השלים את כל תאריו בטכניון ואת הפוסט־דוקטורט עשה ב-MIT. הוא פיתח שיטות תאורטיות וניסוייות לפענוח אינטראקציה בין אור לחומר. מתחילת השנה הנוכחית הוא כבר פרסם יותר מעשרה מאמרים בכתבי העת המדעיים היוקרתיים ביותר, בהם Nature ו -Science. ד”ר קמינר, חבר במכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי (RBNI) ובמרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר, זכה לאחרונה בפרס בלווטניק לחוקרים צעירים.
ד”ר עדו קמינר
האקדמיה הצעירה הישראלית, הפועלת במסגרת האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, נועדה לקדם את מעמדם של מדענים צעירים בישראל ולשפר את קשריהם עם החברה הישראלית, עם מקבלי ההחלטות ועם חוקרים צעירים מרחבי העולם. חבריה, אנשי מדע הבולטים בתחומם, נבחרים על סמך מצוינות אקדמית ומעורבות ציבורית-חברתית. באקדמיה הצעירה חברים רק כ-30 אנשי מדע.
מאמר חדש מבשר על שיפור משמעותי בכושר ההפרדה של טלסקופים. המחקר נערך על ידי הדוקטורנט גל גומפל בהנחיית ד”ר ארז ריבק מהפקולטה לפיזיקה בטכניון והתפרסם ב-Journal of the Optical Society of America B – כתב עת של החברה האופטית האמריקאית – בגיליון המוקדש לאסטרופוטוניקה.
כושר ההפרדה של טלסקופים, כלומר הרזולוציה שלהם – רמת החדות של התמונה המתקבלת בהם -מוגבל בין השאר על ידי הזווית הקטנה ביותר בין שני עצמים נצפים שבה הם עדיין נראים נפרדים (ולא כעצם אחד). כושר ההפרדה, מצדו, נקבע על ידי תופעת העקיפה: גלי האור מתפזרים סביב מכשולים הנקרים בדרכם – שולי מראת הטלסקופ במקרה זה – והאור חודר לאזור שבו אמור היה להיות צל. תופעה זו גורמת לכך שהעצם הנצפה (כוכב, למשל) לא ייראה לנו כנקודה חדה אלא כמערכת של טבעות, ושני עצמים קרובים ייראו לנו כשתי מערכות-טבעות העולות זו על זו. במילים אחרות, לא נוכל להבדיל בין שני העצמים.
שתי דרכים להפחתת העקיפה – כלומר לשיפור כושר ההפרדה – היא הקטנת אורך הגל (כמו במיקרוסקופיה) והגדלת קוטר המראה. מאחר שבאסטרונומיה אנו מתבססים על האור הטבעי שאינו בשליטתנו, לא נוכל להקטין את אורך הגל ולכן לא נותר אלא להגדיל את המראה, כלומר את מפתח הטלסקופ. ואכן, הטלסקופים העצומים הנבנים בעשורים האחרונים מספקים כושר הפרדה גבוה מאוד; אולם בטלסקופים בגודל בינוני, כגון אלה המשוגרים לחלל ולכן מוגבלים בגודלם מסיבות לוגיסטיות, בעיית ההפרדה עדיין משמעותית מאוד.
הניסוי שביצעו חוקרי הטכניון מבוסס על הגברת פוטונים (חלקיקי אור): כאשר פוטון המגיע מהחלל עובר את מפתח הטלסקופ הוא נכנסים למַגְבֵּר – תווך המכיל אטומים; פגיעת הפוטון באטום מאלצת את האטום לשחרר מספר רב של פוטונים זהים לפוטון המקורי. אלו נקראים פוטונים מאולצים, והם נעים באותו כיוון כמו הפוטון המקורי ,ובאותו אורך גל. גם פוטונים אלה כפופים לתופעת העקיפה, אולם מספרם הרב מאפשר לשחזר, על פי פגיעתם בגלאי ועל סמך חישובים מתמטיים וסטטיסטיים, את זווית המעבר של הפוטון המקורי (האסטרונומי) במפתח הטלסקופ. זאת בניגוד לצילום ישיר המתבסס על הפוטון המקורי בלבד (בהעדר מגבר). השיטה החדשנית מגבירה את כושר ההפרדה של הטלסקופ וזאת בלי להגדיל את קוטרו.
הדוקטורנט גל גומפל
הרתיעה הקיימת משימוש בהגברת פוטונים נובעת מכך שהפליטה המאולצת מלוּוה גם בפליטה ספונטנית חזקה וקבועה המגבירה את הרעש במערכת ולכן מקטינה את כושר ההפרדה. לכן נקטו החוקרים בשיטה המודדת גם את הפליטה הספונטנית. בניסוי מעבדה הם הסתירו את אור ה”כוכב” לסרוגין, כך שבחלק מהזמן הם מדדו רק את הפליטה הספונטנית, וחלק אחר מהזמן שימש למדידה של שתי הפליטות, הספונטנית והמאולצת. תמונת הכוכב מתקבלת על ידי חיסור שתי המדידות וכך מנטרלת את הרעש ומשאירה רק את המידע הרלוונטי. זו הפעם הראשונה שבוצע ניסוי כזה באור לבן, שכן רוב מגברי הפוטונים (כמו אלו הקיימים בלייזרים) פועלים רק באורך גל (צבע) אחד.
החוקרים מציינים כי “אחד החסרונות האפשריים של השיטה המוצעת הוא אובדן הרגישות בתמונות המופקות, אולם זהו מחיר ראוי תמורת הקפיצה ברמת ההפרדה הזוויתית. יתר על כן, על אובדן הרגישות אפשר להתגבר חלקית באמצעות הגדלת זמני החשיפה, כלומר הארכת זמן התצפית.”
למאמר ב- Journal of the Optical Society of America Bלחצו כאן
מבנה המערכת
בתרשים משמאל לימין: פוטונים אסטרונומיים (חלקיקי אור לבן) נפלטים מהכוכב, עוברים את מפתח הטלסקופ ומגיעים למגבר המכיל אטומים. אטום הנפגע מפוטון אסטרונומי פולט בתגובה כמות גדולה של פוטונים מאולצים זהים (מסומנים בירוק), הפוגעים בגלאי הטלסקופ בדיוק גבוה מכיוון הפגיעה של הפוטון המקורי (האסטרונומי). בה בעת נוצרים במגבר פוטונים ספונטניים (מסומנים באדום) המתפזרים לכל עבר ומציפים את הגלאי, כך שנוצר רקע קבוע המסתיר את אור הכוכב. כדי להתגבר על מגבלה זו מדדו החוקרים את ממוצע הפוטונים הספונטניים על ידי חסימת אור הכוכב וצילום הרקע בלבד. באמצעות חיסור הרקע הצליחו החוקרים לשחזר את תמונת הכוכב בהפרדה גבוהה
מימין לשמאל : יועץ השגריר ג’סים מוחמד אלחוסייני, פרופ’ אלון וולף, השגריר אל-חאג’ה, פרופ’ קובי רובינשטיין, פרופ’ שולמית לבנברג, פרופ’ אליעזר שלו, פרופ’ זאב גרוס ועודד רביב
פמליית השגריר נפגשה עם נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, המשנה לנשיא למחקר פרופ’ קובי רובינשטיין וסגן נשיא הטכניון לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ’ אלון וולף.
שגריר איחוד האמירויות מוחמד אל-חאג’ה, השלים תואר במדעי המדינה באוניברסיטת נורת’-איסטרן ותואר שני במינהל עסקים בווינה. בעשור האחרון שימש ראש לשכתו של שר החוץ של איחוד האמירויות. אל-חאג’ה, בן 41, הושבע לתפקידו הנוכחי בפברואר 2021.
נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון אמר בפגישתו עם השגריר: “הטכניון נמנה עם אוניברסיטאות מעטות בעולם שהשפיעו בצורה משמעותית על כלכלתה של מדינה שלמה ושינו את פניה. בזכות בוגרי הטכניון הוקמה בישראל תעשייה מפותחת ועתירת ידע. הסכמי אברהם עם איחוד האמירויות פתחו כר נרחב לשיתופי פעולה איזוריים. רפואה, בריאות ומדע הם נושאים המחברים בין אנשים ונשמח לשיתופי פעולה מחקריים ואקדמיים עם אוניברסיטאות באיחוד האמירויות.”
הביקור נפתח בסיור במרכז המבקרים בהובלת סגן נשיא הטכניון לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ’ אלון וולף, שהציג בפני השגריר את התגליות ואת פריצות הדרך המחקריות והטכנולוגיות של חוקרי הטכניון, בהן תגליותיהם של חתני פרס נובל מהטכניון ופיתוחים שהובילו להקמת חברות טכנולוגיות פורצות דרך. שתיים מהחברות האלה הן מזור רובוטיקה, שהוקמה על בסיס טכנולוגיה שפיתח פרופ’ משה שהם מהפקולטה להנדסת מכונות, ונובוקיור שהוקמה על בסיס טכנולוגיה של פרופ’ אמריטוס יורם פלטי מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט.
המשנה לנשיא הטכניון למחקר פרופ’ רובינשטיין הציג לשגריר את המחקר המגוון ואת הצלחותיו הרבות של הטכניון במסחור טכנולוגיות. “בשנה החולפת לבדה הקים הטכניון 15 חברות סטארטאפ חדשות – זינוק עצום לעומת שנים קודמות.” בנוסף הוא הציג לשגריר את יוזמת מרכז החדשנות לרפואת העתיד – מיזם משותף של הפקולטות לרפואה ולהנדסה ביו-רפואית בטכניון בהובלת היחידה ללימודי חוץ בטכניון. “ייחודו של הטכניון בניסיון רב שנים בהכשרת רופאים ומהנדסים, הקונספט של הנדסה בשירות הרפואה יסייע רבות לקידום בריאות האדם.”
השגריר עם פרופ’ אלון וולף בסיור במרכז המבקרים של הטכניון
“אני חש כבוד רב בתפקידי כשגריר איחוד האמירויות ורואה את עצמי כשגריר של שלום ושיתוף פעולה,” אמר השגריר אל-חאג’ה. “עלינו לעבוד יחד כדי לשנות את התפישות ההדדיות של האנשים במזרח התיכון. הסכמי אברהם קירבו את כולנו והביאו אותנו לעבוד יחד, למען עתיד טוב יותר. הטכניון הוא מרכז מחקר מוערך ובעל מוניטין עולמי ונשמח מאוד לכל שיתוף פעולה מחקרי לרווחת תושבי האזור. נפעל יחד לקידום ולהצלחת שיתופי הפעולה המחקריים ולחילופי סטודנטים בין המדינות. מדע ומחקר משותפים יקרבו בין המדינות והאנשים.”
השגריר ציין כי במסגרת תפקידו הקודם כראש לשכת שר החוץ של איחוד האמירויות הערביות הוא עסק בחדשנות, ביזמות טכנולוגית ובמחקר ופיתוח. “הנושא קרוב לליבי ואשמח לקדם חדשנות ומחקר משותף בין הטכניון לארצנו, בעיקר בנושאי מים ומזון.”
המועצה להשכלה גבוהה (מל”ג) העניקה לטכניון הסמכה קבועה להעניק תואר ראשון (B.Sc) בהנדסת נתונים ומידע. בכך הופך הטכניון למוסד הראשון בישראל המקבל מהמל”ג הסמכה לתואר זה, לאחר חמש שנים של הכשרה בתחום והעמדת דור ראשון של בוגרים (תחת הסמכה זמנית) בשנה שעברה.
לדברי פרופ’ אביגדור גל, העומד בראש התוכנית, “הלימודים מכשירים סטודנטים לעבודה עם נתוני עתק (Big Data) לרבות איסופם, ניהולם, ניתוחם והצגתם למשתמש הקצה. במסגרת זאת הם רוכשים מיומנויות מתמטיות וחישוביות וכן כלים להבנת נתונים מסוגים שונים – נתונים סנסוריים ופיננסיים, תמונות, טקסט, וידאו וקול. אנו משפרים בהתמדה את התוכנית מתוך מבט לעתיד ורצון לאתגר את הסטודנטים ולהביא אותם לגבהים חדשים בעולם הנתונים. כבר בשלב מוקדם אנחנו מאפשרים להם להתנסות בעבודה מעשית בנתוני עתק.”
פרופ’ אביגדור גל – ראש התוכנית
הבוגרים הראשונים במסלול נקלטו היטב בתעשייה – בחברות מובילות ובחברות הזנק – העתודאים הראשונים התגייסו ולוקחים חלק חשוב בהתפתחות תחום ה – Data Science בצה”ל (ובעתיד יצטרפו גם בוגרי תוכניות המצויינות “אלונים” ו”ברקת”) וחלקם ממשיכים לתארים מתקדמים.
