⁨ מדד שנחאי : הטכניון זינק למקום ה-83⁩

הטכניון במקום ה-83 בדירוג שנחאי, שלושה מענקי מחקר יוקרתיים לפרופ׳ חוסאם חאיק, חושבים מחשוב, פריצה חיובית, חומה אנטי סרטנית, דרך חדשה ליצירת פוטונים שזורים, טיפול חיסוני לסרטן, הזדקנות בריאה, למען רפואה מדויקת יותר, מפתחים מודעות חברתית ואתגר טכנולוגי מורכב כל זאת ועוד מחכים לכם עכשיו בניוזלטר אוגוסט 2022 – לחצו כאן לקריאה

לקראת עתיד ירוק יותר

מקורות אנרגיה מתחדשים תלויים במידה רבה בתנאי סביבה משתנים ולא אחידים לאורך זמן. בשל כך אי אפשר לשלב אותם ברשת החשמל באופן ישיר, אלא נדרשת מערכת אגירת אנרגיה שתתווך בינם לרשת החשמל. מכאן נובע אחד האתגרים המשמעותיים של זמננו: פיתוח מערכות אגירת אנרגיה בהיקף משמעותי.

סוללות זרימה נחשבות כיום לאחד הפתרונות המובילים לאגירת אנרגיה בסקאלה גדולה. בסוללות זרימה, בדומה לסוללות ליתיום-יון, נוצר זרם חשמלי בעקבות אינטראקציה בין שני חומרים, אך ההבדל המהותי ביניהן הוא שבסוללות הזרימה החומרים אינם מוצקים אלא זורמים. היתרונות הבולטים בסוללות זרימה הם אורך חיים, בטיחות ושימוש בחומרים שאינם מזהמים את הסביבה. הבעיה היא שקצב שחרור האנרגיה בסוללות אלה אינו משתווה לחלופות.

פריצת דרך בהקשר זה מגיעה מהפקולטה להנדסת מכונות ותוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון. את המחקר שהתפרסם בכתב העת Flow: Applications of Fluid Mechanics הובילו הדוקטורנטית סופיה קופרמן וד”ר רונה רונן במעבדות של פרופ’ אמיר גת ופרופ’ מתיו סאס.

בסוללות זרימה רגילות יש תעלת זרימה ראשית. במחקר הנוכחי הוסיפו החוקרות לסוללה תעלת זרימה משנית המופרדת מהתעלה הראשית באמצעות אלקטרודה מחוררת. התעלה המשנית גורמת להיווצרות זרימה מהתעלה הראשית לכיוון האלקטרודה וכך מגדילה את מספר האינטראקציות, כלומר את קצב פריקת הסוללה.

התוצאה המרכזית של המחקר היא שהעיצוב החדשני של סוללות הזרימה מאפשר קצב פריקת אנרגיה המהיר בכ-350% ביחס לעיצוב הקלאסי של סוללות הזרימה. לשיפור שמוצע במאמר יש חשיבות גדולה בהאצת תהליך היישום של סוללות זרימה בשילוב מקורות אנרגיה מתחדשים ובהקטנת טביעת הרגל הפחמנית הקשורה בפליטות משריפת דלקים לצורך ייצור אנרגיה.

לקריאת המאמר – לחצו כאן

כיצד מתפתחת חלודה בתנאי מיקרו-כבידה?

בקרוב ישוגר לתחנת החלל הבין-לאומית ניסוי מקורי שפותח על ידי תלמידים ישראלים: התפתחות חלודה בתנאי מיקרו-כבידה. את הניסוי תכננו ובנו תלמידי בית הספר אורט פסגות כרמיאל בהנחיית ניצן מורן מקרן רמון ופרופ’ יאיר עין-אלי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון.

המדענים הצעירים
 המדענים הצעירים

המדענים הצעירים הם תלמידי כיתת עמ”ט – עתודה מדעית טכנולוגית – הלומדים בכיתה ט’ אצל המורה ומחנכת הכתה ליאורה יורמן. את הרעיון לפרויקט הם הגו לגמרי לבדם: אם על פני כדור הארץ נוטה החלודה להיווצר בכיוון מרכז כדור הארץ בשל הכבידה, כיצד תתפתח חלודה בתנאים הקרובים לאפס כבידה? במסגרת הניסוי תישלח “ערכת חלודה” אחת לתחנת החלל וערכה זהה תישאר על פני הכדור, כדי לחקור בהמשך את השוני בדפוסי התפתחות החלודה תחת כבידה ובמיקרו-כבידה.

לדברי עמית יוריק, תלמידה בכיתה הזוכה, “עבדנו על הניסוי הזה מתחילת השנה. פרופ’ עין אלי השיב מייד בחיוב וסייע לנו בגיבוש שאלת המחקר ובהמשך הדרך. הוא עצמו אמר שהוא לא יודע מה התשובה לשאלה, אבל אין ספק שיש לה השלכות יישומיות על מסעות ממושכים לחלל, על התיישבות בחלל וגם להיבטים שונים על פני כדור הארץ.”  

הפרויקט נערך במסגרת תוכנית ספייסלאב של קרן רמון – תוכנית המתקיימת בכ-70 בתי ספר ברחבי הארץ. במסגרת ספייסלאב מפתחים התלמידים ניסויים מדעיים והנדסיים, ושלושת הפרויקטים הזוכים משוגרים לתחנת החלל-הבין-לאומית. לדברי ניצן מורן, “ספייסלאב מבוססת על ההבנה שהידע נמצא בידיהם של התלמידים שרוצים בכך, ולכן האתגר שלנו הוא לספק להם את מיומנויות המאה ה-21 – עבודת צוות, הצלבת מקורות מידע, דיבור מול קהל, עמידה בלוחות זמנים צפופים. בסוף התהליך נשפטים הפרויקטים בשלב הגמר על ידי מומחים מנאס”א ומתעשיית החלל הישראלית, והם תמיד מופתעים מהרמה התאורטית והמחקרית הגבוהה שמציגים התלמידים – רמה אקדמית לגמרי.”

טיפול חיסוני לסרטן – על בסיס נוזלים המצטברים בריאות

את המחקר יזם ד״ר מיכאל פלד, מומחה בכיר מהמכון למחלות ריאה וראש המעבדה לאימונופרוטאומיקה במרכז הרפואי שיבא, והובילו אותו פרופ’ אריה אדמון והדוקטורנטית סופיה חזן-קוסט מהפקולטה לביולוגיה בטכניון.

פרופ' אריה אדמון
פרופ’ אריה אדמון

“נוזלי גוף כגון דם, זיעה, שתן ורוק מכילים מגוון מולקולות מרקמות הגוף השונות,” מסביר פרופ’ אדמון. “מולקולות אלה אוצרות מידע נרחב על מצבן של הרקמות לרבות שיבושים והתפתחות סרטנית, ולכן הן עשויות לעזור באבחון מוקדם של מחלות, בטיפול מניעתי ובהתאמה מדויקת של הטיפול למטופל. המעבדה שלי מתמקדת במשפחה חשובה של מולקולות כאלה: HLA. אלה חלבונים המעורבים בתגובה החיסונית לזיהומים ולשיבושים אחרים בתאים וברקמות. הם קשורים אליהם על קרום התא פפטידים (פיסות קצרות של חלבונים שהתפרקו) המסמנים למערכת לתאי ה-T של מערכת החיסון אילו תאים חולים או משובשים עליהם לתקוף.”

המחקר המשותף התמקד בסרטן ריאות גרורתי, מחלה קטלנית הגובה בכל שנה את חייהם של יותר ממיליון וחצי חולים. בשנים האחרונות השתפר הטיפול במחלה ושיעורי ההישרדות עלו, אבל סרטן הריאות עודנו סוג הסרטן ה”מוביל” מבחינת תמותת חולים, בעיקר כאשר מדובר בסרטן גרורתי.

טופלו חולי סרטן ריאות בכימותרפיה, שאכן מאטה את התפתחות המחלה אולם כרוכה בתופעות לוואי משמעותיות ויעילותה מוגבלת. כמו בטיפול בסרטן בכלל, גם בהקשר של סרטן הריאות נמצא שטיפול אימונותרפי עשוי לעכב ואף להסיג את המחלה ביעילות רבה יותר.

סופיה חזן-קוסט
סופיה חזן-קוסט

אימונותרפיה היא גישה חדשה יחסית, המבוססת על ניצול יכולתה של מערכת החיסון הטבעית להשמיד תאים סרטניים באופן סלקטיבי וממוקד. מערכת החיסון מצוידת ביכולות אנטי-סרטניות, אולם גידולים סרטניים מצליחים לשטות בה באופן המנטרל אותה מיכולות אלה. האימונותרפיה נועדה לסייע למערכת החיסון במאבק זה, וזאת בין השאר על ידי סימון התאים הסרטניים באופן המאפשר לתאי מערכת החיסון לזהותם ולתקוף אותם.

טיפולים אימונותרפיים יעילים מבוססים על אנליזה מדויקת של תאי הסרטן. כיום נהוג לבצע אנליזה זו על הגנום של תאי הסרטן והתבססות על דגימה קטנה – ביופסיה הנלקחת באמצעות מחט. בתנאים כאלה, המידע על הגידול אינו מספק.

במחקר שהתפרסם ב-2010 פיתח פרופ’ אדמון שיטה חדשה לאנליזה של הגידול הסרטני על סמך חלבוני HLA המצויים בדם. במחקר הנוכחי פיתחו החוקרים טכנולוגיה לאנליזה של חלבוני HLA המצויים בנוזל הפְּלֶאוּרָלִי המצטבר בריאה. אחד מיתרונותיה של טכנולוגיה זו הוא הנפח הגדול של נוזלים אלה, המאפשר אנליזה של מולקולות רבות.

הנוזל הפְּלֶאוּרָלִי נמצא ברקמות הריאה, ובמצב תקין נפחו באדם הוא בין 10 ל-20 מיליליטר. במצבי מחלה שונים ובהם סרטן, אי ספיקת לב, דלקת ריאות ושחפת הוא נצבר סביב הריאות בנפחים גדולים, לעיתים מעל ליטר, כלומר יותר מפי מאה מהמצב הרגיל.

הצטברות הנוזל הפלאורלי עשויה להוביל למצוקת נשימה חמורה עד כדי סכנת חיים. לכן נהוג לשאוב אותו בהליך הקרוי ניקור פלאורלי. “רובו של הנוזל נזרק לפח,” מסביר ד”ר פלד, “אך אנחנו שיערנו כי הוא עשיר בחלקיקי חלבונים שיכולים לשמש בסופו של דבר לחיסון אנטי-סרטני, ולכן החלטנו לערוך אנליזה חלבונית לאותו חלק מהנוזל המיועד לסילוק.”

כיום כבר ידוע שבנוזל זה יש רמזים רבים למאפייני הגידול הסרטני, אולם חוקרי הטכניון ושיבא לקחו את הרעיון הזה צעד גדול קדימה.

“במחקר שהתפרסם כעת,” מסביר פרופ’ אדמון,” ערכנו אנליזה של הנוזל הפלאורלי שנלקח מחולי סרטן ריאות גרורתי וגילינו כי יש בנוזל הזה מולקולות ממשפחת HLA. מולקולות אלה נושאות מגוון עצום של אנטיגנים, שבמקרה זה הם פפטידים, כלומר פיסות קטנות של חלבונים שמקורם בתאי הסרטן וסביבתם. במצב תקין, אנטיגנים אלה מסמנים את תאי הסרטן עבור תאי מערכת החיסון כך שאלה יוכלו לחסל את התאים הממאירים; אולם כאשר הם נסחפים עם הנוזל הפלאורלי מאבדים האנטיגנים את יעילותם בסיוע למערכת החיסון בזיהוי תאי הסרטן.”

ד״ר מיכאל פלד
ד״ר מיכאל פלד

החוקרים גייסו כאמור את הנוזל הפלאורלי להפקת תמונה מפורטת של סביבת הגידול – תמונה היכולה לסייע להתאמת טיפול מדויק ויעיל. במסגרת זו הם פיתחו שיטה להעשרה יעילה של אותם אנטיגנים וביצעו אנליזה שלהם בספקטרומטריית מסה. מעבר לתועלת האבחונית הם מראים במאמר כי אפשר להשתמש באותם אנטיגנים כדי לעורר את המערכת החיסונית ולאפשר לה לתקוף את הגידול הסרטני. בדרך זו, בניגוד לטיפול כימותרפי, מופעלת מתקפה ספציפית וסלקטיבית על תאי הסרטן, ללא פגיעה בתאים בריאים.

פרופ’ אדמון מדגיש כי “אנחנו מדברים כאן על פעולות קליניות פשוטות לביצוע. את העשרת הפפטידים האנטיגניים אפשר לבצע ברוב המעבדות הקליניות, ואת התוצר המבודד אפשר לשלוח למקום המצויד במכשיר ספקטרומטריית מסה. להערכתנו, הגישה החדשה רלוונטית לשיפור הדיאגנוזה של מחלות אחרות שגורמות גם הן להצטברות של נוזל פלאורלי בריאות. התהליך שאנחנו מציעים צפוי לשפר את ההתאמה האישית של הטיפול לחולה וכך לבלום את התפשטות הגידול וגרורותיו.”

“יש לציין כי המטופלים הסובלים מהצטברות נוזל פלאורלי משנית לממאירות נמצאים בשלב מתקדם של מחלתם,” מוסיף ד”ר פלד. “בשלב זה לא נערכים ניתוחים לכריתת הגידול בגלל פיזור גרורתי, ולכן קיים מחסור ברקמה גידולית לביצוע אנליזה חלבונית נאותה. במחקר זה הוכחנו כי הנוזל הפלאורלי יכול לפצות על אותו המחסור ולפתוח אופק טיפולי חדש באותם שלבים מתקדמים של מחלת הסרטן.”

למאמר:

https://jitc.bmj.com/content/10/5/e003733

בתרשים, משמאל לימין: התפתחות של סרטן ריאות מובילה להצטברות של נוזל פלאורלי בריאות; מהנוזל זה, הנשאב ממילא כדי להקל על המצוקה הנשימתית, מבודדות מולקולות ה-HLA ומהן מופרדים הפפטידים הרלוונטיים לטובת אנליזה בספקטרומטר מסות.
בתרשים, משמאל לימין: התפתחות של סרטן ריאות מובילה להצטברות של נוזל פלאורלי בריאות; מהנוזל זה, הנשאב ממילא כדי להקל על המצוקה הנשימתית, מבודדות מולקולות ה-HLA ומהן מופרדים הפפטידים הרלוונטיים לטובת אנליזה בספקטרומטר מסות.

המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), האגודה למלחמה בסרטן והקרן לחקר הסרטן בישראל.

שגריר ארה”ב בישראל תומס ניידס ביקר לראשונה בטכניון

שגריר ארצות הברית בישראל תומס ניידס התארח השבוע בטכניון במסגרת ביקור שערך בחיפה. השגריר הגיע לקמפוס ברכבלית ולאחר סיור קצר במרכז המבקרים של הטכניון נפגש עם נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון ועם חברי ההנהלה הבכירה של הטכניון.

שגריר ארה"ב בישראל תומס ניידס (מימין) עם נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון
שגריר ארה”ב בישראל תומס ניידס (מימין) עם נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון

“זה כבוד רב להיות כאן,” אמר השגריר בפגישה עם נשיא הטכניון. “שמו של הטכניון הולך לפניו, וכבר בגיל 14 שמעתי עליו לראשונה – על כך שנבנה לפני קום המדינה, על תרומתו הרבה לפיתוחה ועל כך ששימש כערש אומת הסטארטאפ. הקמת מכון טכניון – קורנל ע”ש ג’ייקובס בניו יורק יחד עם אוניברסיטת קורנל עוררה הד חיובי מאוד כלפי ישראל וכלפי תרומת הטכניון לפיתוחה הכלכלי של העיר ניו יורק.”

השגריר ניידס סוקר את מיצג הננו-תנ"ך במרכז המבקרים ע"ש פולק
השגריר ניידס סוקר את מיצג הננו-תנ”ך במרכז המבקרים ע”ש פולק

הביקור התמקד בשיתופי הפעולה המחקריים עם ארה”ב ובחשיבותו של הגיוון האנושי (Diversity) באקדמיה – תחום הקרוב לליבו של השגריר. הנשיא ופרופ’ עדי זלצברג, סגנית הנשיא לגיוון והכללה, סיפרו לשגריר על הדרכים שבהן מרחיב הטכניון את הגיוון ומקדם אווירה מכילה ובטוחה לכל באי קמפוסי הטכניון ללא קשר לזהותם החברתית, הלאומית, הדתית והמגדרית.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון הדגיש בפני השגריר את החשיבות שבפתיחת דלתות הטכניון בפני כל צעיר וצעירה בעלי כישרון ללא קשר למצבם הכלכלי. “בסיוע ידידי הטכניון בארץ ובעולם מפעיל הטכניון רשת תמיכה רחבה בסטודנטים ובסטודנטיות באמצעות מלגות והלוואות מיוחדות, מתוך החלטה נחושה שאיש מהסטודנטים לא יפסיק את לימודיו בשל קשיים כלכליים. הטכניון הוא האוניברסיטה המובילה בארץ בפתרונות הדיור לסטודנטים ואנו נמשיך בבניית מעונות נוספים לסטודנטים.”

השגריר ניידס (במרכז) עם הנהלת הטכניון
השגריר ניידס (במרכז) עם הנהלת הטכניון

 

פרופ’ סיון אמר כי “שיתופי הפעולה המחקריים שלנו התקיימו בעבר הרחוק בעיקר עם ארצות הברית, אך תוכניות המחקר האירופיות בהן משתתפת ישראל שינו זאת. כדי להגביר את השותפויות שלנו עם מוסדות אמריקאים חשוב להגדיל את קרן המחקר הדו-לאומית עם ארה”ב.”

ניידס השלים תואר ראשון במדע המדינה באוניברסיטת מינסוטה. הוא כיהן כסגן מזכיר המדינה לניהול ומשאבים ובתפקידים בכירים אחרים בשירות הציבורי ובמגזר העסקי. לתפקידו הנוכחי הוא התמנה בשלהי 2021.

קרדיט: רמי שלוש, דוברות הטכניון

כימיה בין-לאומית

הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך יזמה פרויקט ראשון מסוגו בטכניון – מחנה בין-לאומי בשם Chem Tech. המחנה מתקיים בימים אלו ולוקחים בו חלק 18 סטודנטים ממדינות שונות – אנגליה, צ’ילה, הולנד, דנמרק, סינגפור, פולין ספרד וגרמניה. הסטודנטים נמצאים לקראת סוף לימודי תואר ראשון בכימיה או בתחילת התואר השני.

המחנה מתקיים בעקבות קבלת תקציב ות”ת לקידום פעילות בין-לאומית שפורסמה על ידי המשנה הבכיר לנשיא. בעקבות פרסומים בנושא על ידי בית הספר הבינלאומי וחברי הסגל בפקולטה הוגשו יותר מ-50 בקשות להצטרפות, ולאחר מיון של ועדת ההוראה בפקולטה נבחרו 18 הסטודנטים הטובים ביותר שעמדו בקריטריונים שהציגה הפקולטה.

הסטודנטים בחרו את המנחה בהתאם לתחום המחקר שעניין אותם, וחברי הסגל נרתמו לפרויקט והתנדבו לשמש מנחים מקצועיים. הסטודנטים השתלבו בקבוצות המחקר.

הסטודנטים שוהים בטכניון במשך שבועיים, מצטרפים למעבדות המחקר, נחשפים להרצאות בנושאים שונים ונהנים ממגוון פעילויות חברתיות וטיולים שאורגנו עבורם על ידי הפקולטה. הפרויקט מנוהל בהובלת ראש המנהל של הפקולטה חנה אולשטיין, רכזת תארים מתקדמים גלית וייצמן ו רכזת הפרויקטים מירי ברוך. הסטודנטים גיא לוצקי ושיר טבק מלווים את הקבוצה.

בדרך לאתונה

נבחרת אס״א טכניון בכדורגל אולמות (futsal) המריאה היום למוקדמות ליגת האלופות האירופית של UEFA, זאת לאחר שזכתה לראשונה בהיסטוריה באליפות ישראל. המשחקים יתקיימו באתונה במסגרת עונת 2022/23.

נבחרת אס״א טכניון בכדורגל אולמות
נבחרת אס״א טכניון בכדורגל אולמות

לדברי בוריס בייטמן, מנכ”ל אס”א טכניון ומנהל הקבוצה, “אליפות ישראל היא אתגר לא פשוט, ובמשך שלוש שנים הגענו לגמר אבל לא ניצחנו. השנה זה קרה ב-1 ביוני עם הניצחון על אשדוד בהיכל הספורט החדש ע”ש חורב בטכניון. למיטב ידיעתי זו הפעם הראשונה שנבחרת אוניברסיטאית מישראל תשתתף בליגת האלופות האירופית. חשוב להבהיר שלא מדובר בליגת אוניברסיטאות אלא בליגת האלופות הכללי.”

נבחרת הטכניון כוללת 23 חברים ובהם 17 שחקנים ועמם צוות האימון, צוות הניהול והצוות הרפואי. רוב השחקנים בקבוצה סטודנטים בטכניון המצליחים לשלב לימודים ואימונים וחלקם גם עבודה ומשפחה. בקבוצה משחקים גם כמה בוגרים.

המאמן הוא גוגי, עולה חדש מקזחסטאן, והקפטן הוא איגור דפואלה שסיים לאחרונה תואר ראשון בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי ומתחיל שם את התואר השני.

שוער הנבחרת הוא נועם מרקו, בן 23, סטודנט בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב. בקרוב הוא יתחיל את השנה השלישית בפקולטה ובנבחרת. לדבריו, “עבורנו, סטודנטים ובוגרים, הכדורגל בטכניון הוא ‘תחביב מקצועני’, כי אנחנו לא מתפרנסים מזה אבל בהחלט מפגינים רמה מקצוענית ורעב להצלחה. זה כנראה מה שהוביל לזכייה באליפות ישראל לראשונה אחרי ארבע שנים. כל אחד מאיתנו נותן מעצמו מעל ומעבר ומקריב שעות רבות במהלך השבוע כדי לתת הכול ולהשיג את היעדים שלנו. השאיפה למצוינות מקבלת רוח גבית מהיחס המעולה שאנחנו מקבלים מאס״א טכניון בראשות בוריס בייטמן, שדואג לנו למאמנים הכי טובים, לתנאים ולציוד הכי טוב, להסעות ועוד.”

אחד משחקני הנבחרת הוא לואיס קווסנדה חימנז, שסיים כעת את השנה השלישית ללימודיו בתוכנית הבינלאומית בפקולטה להנדסה אזרחית. הוא נולד וגדל בקוסטה ריקה, הגיע לישראל כדי ללמוד כאן ובשנתיים האחרונות הוא משחק בנבחרת הטכניון.

במוקדמות באתונה ישתתפו 32 קבוצות. נבחרת הטכניון תשחק במוקדמות בבית E מול דוקאס (יוון), פיאסט (פולין) ו- BSC Nistru (מולדובה). המשחקים יתקיימו בתאריכים 28-23 באוגוסט.

לשידורים החיים – כאן

לעמוד היחידה לספורט – כאן

לעמוד הליגה האירופית: UEFA Futsal Champions League

דרך חדשה ליצירת פוטונים שזורים

כתב העת Optica מציג דרך חדשה ליצירת פוטונים שזורים – שיתוף פעולה בין חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב. אחת התגליות הראשונות של הפיזיקה הקוונטית היא העובדה שהאור עשוי מחלקיקים הקרויים פוטונים. מרבית אלומות האור שאנו רואים בחיי היומיום מכילות כמות פוטונים עצומה, אולם יש יישומים מעניינים המבוססים דווקא על אלומות אור חלשות. חלשות מאוד אפילו – אלומה המכילה פוטון יחיד בכל פולס של אור.

תרשים מדעי: כתב העת Optica מציג דרך חדשה לתכנון מערכת אופטית לקבלת שזירה פוטונית רצוייה – שיתוף פעולה בין חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב. (קרדיט SimplySci Animations)
תרשים מדעי: כתב העת Optica מציג דרך חדשה לתכנון מערכת אופטית לקבלת שזירה פוטונית רצוייה – שיתוף פעולה בין חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב.
(קרדיט SimplySci Animations)

תקשורת קוונטית, לדוגמה, מבוססת על העברת מידע באמצעות פוטונים בודדים, כאשר המידע מקודד באמצעות תכונה מסוימת של האור. תכונה כזו יכולה להיות צבע האור; פוטון של אור ירוק מייצג את הספרה 0 ופוטון של אור אדום מייצג את הספרה 1. תכונה אפשרית אחרת היא הצורה המרחבית של הפוטון; פוטון שצורתו המרחבית עיגול מייצג 0, פוטון שצורתו טבעת מייצג 1. בשני המקרים למערכת הקוונטית יש שני מצבים אפשריים.

לעומת תקשורת סטנדרטית, המבוססת על פולסי אור שבכל אחד מהם יש מספר פוטונים עצום, תקשורת קוונטית יכולה להבטיח חסינות בפני ציתות. פרוטוקולים מתקדמים יותר של תקשורת קוונטית משתמשים בשזירה (entanglement) בין אלומות אור.

שזירה קוונטית היא תופעה שבה המצבים הקוונטיים של שני עצמים או יותר אינם אפשריים לתיאור כמצבים בלתי תלויים של כל אחד מהעצמים אלא רק זה ביחס לזה; כלומר, ברגע שנערכת מדידה על אחד העצמים השזורים היא משתקפת באופן מיידי בעצם השני, אפילו במצב בו העצמים רחוקים זה מזה מרחק  רב. דוגמה לכך היא שתי אלומות אור, שבכל אחת מהן פוטון בודד, אחד מהם בצבע ירוק והשני בצבע אדום. איננו יודעים מהו הצבע בכל אלומה, אולם אם נערוך מדידה ונגלה שבאלומה הראשונה הצבע הוא אדום, נדע שבאלומה השנייה הצבע הוא ירוק.

כיצד אפשר לייצר אלומות אור של פוטונים בודדים או פוטונים שזורים? אחת השיטות הנפוצות היא תהליך בשם “המרה ספונטנית פרמטרית לתדרים נמוכים” או באנגלית Spontaneous parametric down conversion – SPDC. שיטה זו מבוססת על שיגור אלומת אור של לייזר דרך גביש אופטי לא ליניארי. באלומת הלייזר יש הרבה מאוד פוטונים, אבל מדי פעם, באופן ספונטני, אחד מהפוטונים יתפרק בתוך הגביש הלא ליניארי וייצור שני פוטונים חדשים. היות ושני הפוטונים החדשים ‘נולדו’ באותו זמן, וסכום האנרגיה שלהם שווה לאנרגיה של הפוטון המקורי של הלייזר, אפשר להשתמש בהם ליצירה של אלומות אור שזורות.

כדי לרתום את תהליך SPDC ליישומי תקשורת קוונטית למשל יש ליצור תנאים שיובילו להיווצרות אותם צמדי פוטונים ייחודיים – פוטון אחד ירוק ואחד אדום, או אחד טבעתי ואחד בצורת עיגול. הבעיה היא שבתהליך SPDC רגיל נוצרים המון זוגות פוטונים שרובם אינם מקיימים את התכונות הרצויות האלה, והיכולת “להנדס” את התהליך כדי לאפשר יצירת פוטונים בעלי התכונות המרחביות הרצויות מוגבלת ביותר.

חוקרים מהטכניון ואוניברסיטת תל אביב מציגים פתרון חדש ומקורי לבעיה זו, המבוסס על כלים של למידה חישובית, במאמר שפורסם לאחרונה ב-Optica, מגזין הדגל של האגודה האופטית. הרעיון לפתרון זה עלה במפגש חברתי של חוקרים מקבוצות מחקר שונות: קבוצתו של פרופסור אלכס ברונשטיין מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב בטכניון, מומחה בלמידה חישובית ובניתוח מידע, וקבוצתו של פרופסור עדי אריה (מופקד הקתדרה ע”ש מרקו ולוסי שאול) מאוניברסיטת תל אביב, המתמחה במחקר תיאורטי ויישומי בתחום האופטיקה הלא לינארית ובפרט באופטיקה קוונטית. במחקר שותפים, אייל רוזנברג בעבר סטודנט לתואר שני בהנחיית פרופ’ אריה וכיום דוקטורנט בקבוצת המחקר של פרופ’ ברונשטיין, וחברי הקבוצה של פרופ’ אריה – אביב קרניאלי, אופיר ישרים, ד״ר סיוון טרכטנברג מילס (כיום פוסט-דוקטורנטית ב-MIT) וג׳וש פולי-קומר. לפרויקט הצטרף מומחה חיצוני מחברת “גוגל” – ד”ר דניאל פרידמן, חוקר מנוסה מתחום הלמידה החישובית, שכבר עבד עם רוזנברג ועם פרופ’ ברונשטיין בפרויקטים אחרים. ד”ר פרידמן כעת הוא ראש קבוצת המחקר ב Verily – Google Life Science.

בשלב ראשון פיתחו החוקרים מודל נומרי המאפשר לחזות בצורה מדויקת את המדד הסטטיסטי המעריך את הקורלציות בין שני הפוטונים הנוצרים ב-SPDC עבור מערכת אופטית נתונה, כלומר עבור מאפייני אלומת הלייזר והגביש הלא ליניארי. מודל זה אומת על ידי השוואתו לסדרה של תוצאות ניסויים שפורסמו בעבר.

בשלב השני שימשו נתוני הגביש והלייזר כפרמטרים שעליהם אפשר לבצע למידה והוגדרה פונקציית מחיר – פונקציה המייצגת את המרחק בין התוצאה המתקבלת בהרצה של המודל הנומרי לבין התוצאה שאליה המתכנן מעוניין להגיע. כשהופעל תהליך הלמידה הוא הניב את תכונות הגביש הלא ליניארי ואת צורת אלומת הלייזר שיפיקו תוצאה קרובה ככל האפשר למצב הקוונטי הרצוי.

השיטה שפורסמה במאמר התמקדה בשזירה המתבטאת בצורה המרחבית של הפוטונים (עיגול לעומת טבעת), אבל אפשר ליישמה גם לשזירה הקשורה בצבע הפוטון או בקיטוב שלו. החוקרים מוסיפים כי מלבד היישום בגבישים לא ליניאריים אפשר ליישם את השיטה במערכות אחרות כגון סיבים אופטיים ומוליכי גלים לא לינאריים. לדברי רוזנברג, “העבודה שלנו, יחד עם הקוד המשלים שלה (https://github.com/EyalRozenberg1/SPDCinv), יכולה לתרום להתקדמות ולתגליות מרגשות נוספות במערכות קוונטיות וקלאסיות אחרות. החלטנו לפרסם את האלגוריתם כולו כקוד פתוח, כדי לאפשר לקבוצות מחקר נוספות ברחבי העולם להשתמש בכלים שפיתחנו.”

למאמר ב-Optica לחצו כאן

האתגר: עקומת הברווז

נועה זרגרי. צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון
נועה זרגרי. צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון

החלפת מקורות האנרגיה המזהמים באנרגיה ירוקה ומתחדשת שמקורה ברוח, בשמש, בים וכן הלאה היא אתגר כלל עולמי המעסיק ממשלות, ארגונים, מדענים ומהנדסים. השאיפה: פיתוח פתרונות בני-קיימא לצריכת האנרגיה ההולכת וגוברת.

אז מה הבעיה? אם מדובר בשינוי כה מתבקש וחיוני, מדוע הוא אינו מתקדם מהר יותר? האם מדובר רק בעניינים שבחקיקה וברגולוציה?

התשובה, לדברי המסטרנטית נועה זרגרי מהטכניון, שלילית. זרגרי, החוקרת את הנושא בהנחייתו של פרופ’ יואש לברון מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי, מסבירה. “אין ספק שחקיקה ורגולציה חיוניות כדי לתמוך בשינויים משמעותיים בתהליכי ייצור חשמל, אבל מלבדם יש גם אתגרים טכנולוגיים מורכבים מאוד בשילובם של מקורות מתחדשים ברשת החשמל. אחת הבעיות במקורות אנרגיה מתחדשים הוא אי-יציבותם – קרינת השמש, לדוגמה, משתנה במהלך היום ומתאפסת בלילה. השינויים ברוח צפויים אף פחות, ברוב המקומות. אם בייצור האנרגיה המסורתי, הנשען על שריפת דלק מאובנים כגון נפט, מיוצר הספק מוצא מבוקר, הרי שמקורות מתחדשים מאופיינים במזג הפכפך וההספק שהם מספקים לרשת אינו קבוע וניתן לחיזוי במידה מוגבלת. כל זה פוגע בעיקרון מרכזי באספקת חשמל: איזון בין ייצור לצריכה.”

האיזון האמור פירושו שייצור החשמל צריך להתאים לצריכה בכל רגע נתון. כך, אם ידועה בקירוב הצריכה בכל רגע נתון, תחנות הכוח המסורתיות מתאימות את עצמן כך שיספקו את אותו הספק חשמלי דרוש. מקורות מתחדשים אינם ניתנים לבקרה מדויקת כזאת. יתר על כן, מאחר שכיום הם מספקים רק חלק מהדרישה ברשתות החשמל, חיוני לשלבן ברשתות אלה יחד עם מקורות האנרגיה המסורתיים.

מערך היברידי כזה, המשלב את שני סוגי המקורות, עשוי להיתקל בשתי בעיות כאשר האיזון בין ייצור לצריכה אינו מתקיים: האחת, כאשר הצריכה גבוהה מדי מכדי להישען על מקורות מתחדשים בלבד, ונדרשת הפעלה מסיבית ומיידית של גנרטורים קונבנציונליים; והאחרת, כאשר הצריכה נמוכה הרבה יותר מההספק המשותף של מקורות האנרגיה, ואז נוצרת סכנה של עודף ייצור, הספק חשמלי עודף לאורך זמן יזיק לכל רכיבי ההפעלה, השינוע והתשתית.

יחסי הגומלין בני שני הסוגים של מקורות האנרגיה מובילים לעקומת ייצור המכונה “עקומת הברווז” בשל צורתה **. עקומה זו מתארת את השינויים בצריכת האנרגיה במהלך היממה. צריכת החשמל הביתית, לדוגמה, נמוכה יחסית בשעות הצהריים אולם עולה בחדות בשעות הערב. כאשר התגובה לשינוי זה מתמצה בהגברת הייצור הקונוונציונלי נוצר עומס רב על תחנת הכוח המסורתית, ועומס זה מלווה בעלויות חריגות ובפליטה מוגברת של מזהמים. זהו אחד המכשולים העיקריים ביישום מקורות אנרגיה מתחדשים.

אחד הפתרונות הפשוטים למצב של עודף הספק ממקורות מתחדשים, המאיים כאמור על תקינותה של רשת החשמל, הוא קטימת הֶסְפֵּק, שפירושה צמצום מכוון של הספק ממקורות מתחדשים. פתרון זה כמובן אינו רצוי, שכן הוא מפחית את חלקה של האנרגיה המתחדשת בכלל האנרגיה המופקת ומשאיר על כנו את השימוש במקורות אנרגיה מזהמים.

בגרף: עקומת הברווז ב-31 במרץ בשנים שונות. אפשר לראות הן את התנודתיות ברמה השעתית (ירידת צריכה בצהריים ועליה תלולה בערב) והן את הקצנתה של תנודה זו במהלך השנים – בשנת 2020 אפשר לראות שירידת הצריכה בצהריים הובילה לסכנה של ייצור יתר ואילו עליית הצריכה בשעות הערב מחייבת תגבור של ייצור החשמל בדרך הקונוונציונלית.
בגרף: עקומת הברווז ב-31 במרץ בשנים שונות. אפשר לראות הן את התנודתיות ברמה השעתית (ירידת צריכה בצהריים ועליה תלולה בערב) והן את הקצנתה של תנודה זו במהלך השנים – בשנת 2020 אפשר לראות שירידת הצריכה בצהריים הובילה לסכנה של ייצור יתר ואילו עליית הצריכה בשעות הערב מחייבת תגבור של ייצור החשמל בדרך הקונוונציונלית.

אז מה עושים? הפתרון הפשוט לכאורה הוא אגירה של עודפי האנרגיה המתחדשת בשעות השפל לטובת שימוש בשעות העומס. עם זאת, אגירת אנרגיה בהיקף גדול אינה פשוטה לא מבחינה כלכלית ולא מבחינה סביבתית.

כאן נכנסות לתמונה שיטות חדשניות של אופטימיזציה, המאפשרות “להחליק” את התנודות בייצור אנרגיה מתחדשת באמצעות הסטה של העומס ברשת על פי הצריכה. האנרגיה האמורה נאגרת בשעות של צריכה נמוכה, ובשעת הצורך הספק חשמלי “מוזרק” לרשת.

אחד מכלי האופטימיזציה המוכרים והיעילים הוא תכנות דינמי. חסרונו – בקושי החישובי שכרוך ביישומו במערכות מרובות משתנים. חוקרי הטכניון פיתחו שיטת בקרה אופטימלית המבוססת על תכנות דינמי, שתוכננה במיוחד כדי להשיג ביצועים טובים, כאשר מתחשבים במגבלת קצב הייצור. הרעיון העיקרי באלגוריתם שפותח הוא להגביל את מספר החישובים על ידי “תהליך ניפוי” מתמשך, המגביל את מספר ערכי האנרגיה הרלוונטיים לסריקה. ערכים נבחרים אלה מנופים על ידי תכנות דינמי סטנדרטי, והפתרון המתקבל מובטח להיות אופטימלי, אם הוא קיים.

במחקר הנוכחי נבחרה הרשת הישראלית להדגמה של רעיון זה. לדברי זרגרי, “ביצענו הערכה של עקומת הייצור עבור שנת 2030 על בסיס יעדי משרד האנרגיה: ייצור של 17% מהאנרגיה על בסיס מקורות מתחדשים ועלייה שנתית של 2.7% בצריכת האנרגיה. הערכת מאגרי האנרגיה מבוססת על מאגרים קיימים בישראל ומאגרים המתוכננים להיבנות כדי לתמוך בשילוב המקורות המתחדשים. הסימולציות מראות כי שימוש במאגרי אנרגיה יגדיל את הגמישות של אמצעי ייצור קונבנציונליים, דבר שיאפשר לשלב היקף גדול יותר של אנרגיה מתחדשת ברשת.”

בגרף: עקומת הברווז ב-31 במרץ בשנים שונות. אפשר לראות הן את התנודתיות ברמה השעתית (ירידת צריכה בצהריים ועליה תלולה בערב) והן את הקצנתה של תנודה זו במהלך השנים – בשנת 2020 אפשר לראות שירידת הצריכה בצהריים הובילה לסכנה של ייצור יתר ואילו עליית הצריכה בשעות הערב מחייבת תגבור של ייצור החשמל בדרך הקונוונציונלית.

למאמר:

https://ieeexplore.ieee.org/document/9774874

את המחקר הנ”ל ערכה נועה זרגרי, בוגרת תואר שני בפקולטה להנדסת חשמל, במסגרת עבודת התזה שלה. המחקר נערך בשיתוף פעולה עם חלק מחברי קבוצת המחקר תחת הנחייתו של פרופ’ יואש לברון, והוא התפרסם בעיתון המדעי IEEE Transactions on Control Systems Technology (TCST)

כעבור 52 שנה: משה סבתו קיבל את תעודת הסיום בטכניון

משה סבתו עם תמונת המחזור ותעודת הסיום
משה סבתו עם תמונת המחזור ותעודת הסיום

יום הולדתו ה-74 של משה סבתו נערך במיקום בלתי שגרתי: קמפוס הטכניון בחיפה. משה ואשתו חנה הגיעו מביתם ביישוב חשמונאים ובטכניון המתינו להם בני המשפחה – אחים ואחיות, ילדיהם ונכדיהם. בטקס קיבל משה את התעודה המקורית של סיום הלימודים בטכניון מדיקנית הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי פרופ’ עדית קידר וממזכירת לימודי הסמכה אפרת נתיב-רונן. נכדו אלחנה שר לכבודו את שירו של הרב קוק, “כנפי רוח”.

האירוע נולד בפגישה מקרית בין מנהלת מרכז המבקרים בטכניון, נעמי ביטנסקי, לאחת מבנותיו של משה, שסיפרה לנעמי שעד היום לא הגיע משה לאסוף את תעודת הסיום. בבדיקה בארכיון לימודי הסמכה נמצאה התעודה ולידה ציוניו הטובים של משה משנות לימודיו בפקולטה להנדסת חשמל.

משה סיפר בטקס כי בזמנו, כשנקרא לקבל את התעודה בטקס הבוגרים בטכניון, לא היה לו מספיק כסף לנסוע מירושלים לחיפה ולכן הסתפק בהעתק שנשלח אליו. הוא הוסיף כי הוא מתרגש מאוד מהמעמד, המבהיר כמה ארוכה הדרך שעבר מאז, וציטט את יעקב אבינו במילים: “כִּי בְמַקְלִי עָבַרְתִּי אֶת הַיַּרְדֵּן הַזֶּה וְעַתָּה הָיִיתִי לִשְׁנֵי מַחֲנוֹת”.

משה סבתו נולד במצרים ועלה לארץ באונייה בגיל תשע עם משפחתו – שני הורים וחמישה אחים ואחיות. בישראל נכנסה המשפחה למעברה בקרית יובל, ירושלים. האב יעקב, שעבד במצריים במכירת נעליים, החל לעבוד בישראל בדואר. המשפחה הייתה דלת אמצעים והתגוררה בשני חדרים בלבד, אבל האב יעקב הפציר בילדיו ללמוד “מקצוע רציני” באקדמיה. האח הגדול בחר בלימודי רפואה באוניברסיטה העברית ואילו משה החליט כבר בגיל צעיר להשקיע בלימודים. לשם כך השקיע עוד לפני החטיבה בלימודים, ובתום התיכון התקבל לטכניון – לפקולטה להנדסת חשמל.

משה סבתו מקבל את התעודה מדיקנית הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי פרופ' עדית קידר
משה סבתו מקבל את התעודה מדיקנית הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי פרופ’ עדית קידר

בטקס סיפר משה כי לא עזב את ירושלים עד גיל 17, כאשר אחיו הציע לו לנסוע ברכבת לחיפה. שנה אחר כך ב-1966, כבר החל ללמוד בטכניון. “יום אחד,” הוא מספר, “באמצע הרצאה, נכנס מישהו לכיתה, קרא בשם משה סבתו ומסר לי מברק שבו היה כתוב ‘אבא נפטר’. זה היה רגע מאוד קשה, והמשמעות הייתה גם כלכלית – מעכשיו אצטרך גם לפרנס את אמי ואחותי.” ואכן, משה נאלץ לממן לבדו את הלימודים ואת הוצאות הקיום, זאת באמצעות שיעורים פרטיים ועבודת לילה במרכז המחשבים בטכניון. “הייתי מקבל מהחוקרים את כרטיסי החישוב ומריץ את החישובים בלילה.”

בשנת הלימודים האחרונה אמר לו הדיקן שכדאי שיפסיק לעבוד בלילות, אחרת לא יצליח לסיים את לימודיו כראוי. בזכות מלגה מיוחדת שקיבל מהטכניון הוא הצליח לסיים את לימודיו בשנת 1970. זו הייתה תחילתה של קריירה מרשימה ומשמעותית.

לאחר הלימודים חזר לירושלים, התגייס לחיל האוויר, שם שירת כקצין בתחום הל”א. בתום השירות הצטרף לתעשייה האווירית, שם הגיע לתפקידים בכירים בתחום של כלי טיס בלתי מאוישים – מלטים ומזל”טים. הוא פרש לפנסיה רק לפני כשנתיים בעקבות הקורונה. משה סבתו חתום על פטנטים רבים בנושא כלי רכב בלתי מאוישים, מצלמות ורדאר, מערכות לניווט אוטונומי, איכון עצמים, מערכות התראה בכלי טיס. מאחר שלא התגאה בהישגיו הרבים, אפילו במשפחתו לא יודעים את כל פרטי תרומתו לביטחון המדינה.

משה ואשתו חנה מתגוררים ביישוב חשמונאים בבית שבנו בעמל כפיהם. לשניים ארבעה ילדים שכל אחד מהם הקים משפחה ברוכת ילדים. הארבעה הם נרדית (בעקבות שיר השירים: כפרים עם נְרָדִֽים, יוקדה (בעקבות ספר ויקרא: אש תמיד תּוּקַד עַל המזבח), יעקב על שם אביו של משה והירצת (מלשון ריצוי בעקבות ספר ויקרא: והירצת את שבתותיה). לדברי בתו יוקדה, “הסיפור הגדול של אבא אינו התעודה; הסיפור הוא ההשראה שהוא נתן לנו ולכולם: לא לפחד, לא לוותר. לדבוק במטרה, לדעת שגם מי שמתחיל מאפס יכול להגיע רחוק, ולא להתפאר בהישגיך.” גם משה עצמו אמר כי התעודה אינה העיקר אולם הוא מקווה שהאירוע יעורר בצאצאיו מחשבות על לימודים בטכניון.”

משה סבתו מקבל את תמונת המחזור ממנכ"לית ארגון הבוגרים רותי דונג
משה סבתו מקבל את תמונת המחזור ממנכ”לית ארגון הבוגרים רותי דונג

גם כיום, בגיל 74, משה הוא אדם עסוק מאוד העוסק בתורה, לומד טכנולוגיות חדשות, מסייע לנכדיו בלימודים ובהכנה לבגרות ומתקן בעצמו את הדברים שמתקלקלים בבית.

מזכירת לימודי הסמכה, אפרת נתיב-רונן, אמרה כי היא מקווה שבוגרים נוספים שלא קיבלו את הדיפלומה המקורית יקבלו השראה מהסיפור, יאספו את התעודה ויחדשו קשר עם ארגון הבוגרים.

מנכ”לית ארגון הבוגרים רותי דונג העניקה לו סיכת בוגר טכניון ואת תמונת המחזור שלו. היא אמרה כי “שמחנו לארח בקמפוס את משה סבתו ולהעניק לו באיחור את הדיפלומה שהיה אמור לקבל בשנת 1970 כאשר סיים את לימודיו. בדבריו מעוררי ההשראה סיפר משה כי חרף הקשיים הכלכליים של משפחתו הוא השקיע מאמצים ניכרים כדי לסיים את הלימודים ואף קיבל מלגת סיוע מהטכניון. לאחר לימודיו המשיך לקריירה מרשימה בתעשייה האווירית. סיפור מרגש זה ממחיש את רוח הטכניון ואת החזון של המוסד המהווה בית לכל סטודנט וסטודנטית ומעודד אותם להצלחה ולמצוינות, ללא קשר לרקע שממנו הם מגיעים. ארגון בוגרי הטכניון מגייס בימים אלה תרומות לקרן המלגות במטרה לסייע לסטודנטים וסטודנטיות המתקשים לממן את לימודיהם, וכך להצמיח את דור העתיד הטכנולוגי של מדינת ישראל.”

שלושה מענקי מחקר יוקרתיים לפרופ’ חוסאם חאיק

פרופ’ חוסאם חאיק מהטכניון זכה בשבוע האחרון בשלושה מענקי מחקר אירופיים יוקרתיים בסכום כולל של 4.2 מיליון יורו לקבוצת המחקר שלו, כאשר, באחד הפרויקטים, הוא ישמש יו״ר וכראש המאגד (קוארדינטור) של פרויקט גדול עם 23 שותפים ומימון כולל של 14 מיליון יורו. זהו הישג חסר תקדים של פרופ’ חאיק, חבר סגל בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI), המשמש כיום גם כדיקן לימודי הסמכה בטכניון.

פרופ' חוסאם חאיק
פרופ’ חוסאם חאיק

המענקים האמורים ניתנים במסגרת תוכנית Horizon Europe. התוכנית תומכת במאגדים (קונסורציה) שמייצרים שיתוף פעולה בין גופים רבים במדינות שונות באיחוד האירופי, תוך התמקדות בפתרונות מעשיים לאתגרי התקופה – פתרונות המבוססים על טכנולוגיות חדשניות שפיתוחן מצריך שיתוף פעולה בין-לאומי נרחב.

לזכייה במענקים קדמה עזרה של חברות קבוצת המחקר של פרופ’ חאיק – המנהלת האדמיניסטרטיבית של הקבוצה ליאת צורי וד”ר רותם וישינקין, חוקרת מדעית בקבוצה.

הקידום והסיוע בהגשות למאגדים אירופאיים נתונים לאחריות אנשי רשות המחקר בטכניון – ראש היחידה לקידום מחקר ד”ר אסי כהן-דותן, שירלי רקיר, מארק דויסון והיילי ביניה-וולמן.
“זהו הישג יוצא דופן של פרופ׳ חוסאם חאיק,” אמר ד”ר אסי כהן-דותן ראש היחידה לקידום המחקר בטכניון. “פרופ’ חאיק ממשיך להוביל זכיות במסלולים מאוד תחרותיים בתוכניות המחקר האירופאיות וזאת תוך כדי ביצוע תפקיד ארגוני משמעותי. השנה הצליח הטכניון להגדיל גם את מספר המענקים שהוא מקבל מתוכנית זו וגם את היקפם הכספי, מה שהופך אותו לשחקן משמעותי בפעילות האירופאית במחקר יישומי”.

מפתחים מודעות חברתית, מצמצמים בזבוז

הסטודנטים שזכו במקום הראשון
 הסטודנטים שזכו במקום הראשון

בשבוע שעבר התקיים בטכניון דאטאתון – תחרות פיתוח מבוססת נתונים – המתמקד בצמצום בזבוז המזון בארץ ובעולם. כ-70 סטודנטים מהטכניון פיתחו פתרונות בתחום זה בשלושה ימים עמוסים ונטולי שינה.

את הדאטאתון ערכו הפקולטה להנדסת תעשייה וניהול בטכניון, החממה החברתית בטכניון, “דאטה פור גוד” ועמותת “לקט ישראל”, יחד עם היוזמה האירופית EIT FOOD, Consumer Trust Grand Challenge בתמיכת Tech.AI – המרכז לבינה מלאכותית בטכניון.
המשתתפים, כולם סטודנטים לתואר ראשון בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול בטכניון, נדרשו לפתח שיטות חישוביות לניבוי כמות היבול הפנוי שיועמד לרשות “לקט ישראל” בכל זמן נתון בכל אזור בארץ. מערכות אלה יאפשרו לעמותה להיערך מראש ולאסוף את התוצרת החקלאית באופן היעיל ביותר, לצמצם את בזבוז המזון בישראל, ולהגדיל את תרומות המזון שמקבלות מהם עמותות שונות ברחבי הארץ.

הסטודנטים שזכו במקום השני
 הסטודנטים שזכו במקום השני

התחרות נועדה לחשוף את הסטודנטים לעשייה חברתית, לאפשר להם לפתח טכנולוגיות חדשות ולהעלות את המודעות לשתי סוגיות מרכזיות
• צמצום בזבוז מזון (כיום מושלך לפח כשליש מהמזון המיוצר בישראל).
• צמצום פערים חברתיים (העברת שפע של מצרכים מיותרים לאוכלוסיות נזקקות).

את האירוע פתח פרופ’ אביגדור גל, מיוזמי תוכנית הלימודים למדעי הנתונים בטכניון, אחת התכניות החלוצות בעולם. לדבריו, “האירוע הוא חלק מפעילויות אקטסרא-קוריקולום שנתיות של הפקולטה שנועדו לייצר מודעות חברתית ואתית אצל סטודנטים, מתוך הבנה שעיסוקם המקצועי בעתיד יחייב גישה לנתונים המבטאים סוגיות חברתיות (למשל תוכני מדיה חברתית, נתוני בריאות ועוד).”

במהלך הדאטאתון נחשפו הסטודנטים להרצאות רלוונטיות של סמנכ”לית לקט ישראל ענת פרידמן קולס, רכזת החממה החברתית רונית פיסו, מייסד Data for Good Israel ג’רמי עטיה, ופרופ’ ליאת לבונטין.

מתכנסים לשיפוט: סמנכ"לית שיווק לקט ישראל ענת פרידמן-קולס, סמנכ"לית תפעול לקט ישראל עירית דוידוביץ', רכזת החממה החברתית בטכניון רונית פיסו ודיקן הפקולטה פרופ' רן סמורודינסקי.
מתכנסים לשיפוט: סמנכ”לית שיווק לקט ישראל ענת פרידמן-קולס, סמנכ”לית תפעול לקט ישראל עירית דוידוביץ’, רכזת החממה החברתית בטכניון רונית פיסו ודיקן הפקולטה פרופ’ רן סמורודינסקי.

“אנחנו שמחים לשתף פעולה עם הטכניון בדאטאתון המתמקד בצמצום בזבוז המזון בארץ ובעולם,” אמר גידי כרוך, מנכ”ל לקט ישראל. “ארגון לקט ישראל עוסק כבר 20 שנה בהצלת מזון והעברתו למי שזקוק לו. הארגון פועל ללא לאות בחיפוש אחר פתרונות טכנולוגיים חדשניים שיסייעו להרחיב את פעילותו בתחום הצלת המזון ולייעל את עבודתו כדי להעביר יותר מזון איכותי ומזין לנזקקים.”

לדברי פרופ’ ליאת לבונטין מהפקולטה להנדסת תעשייה וניהול, “הדאטאתון נועד לשפר את שרשרת אספקת המזון של ‘לקט ישראל’ תוך ניתוח נתוני האיסוף והחלוקה של העמותה. סטודנטים מהמסלול להנדסת נתונים ומידע ולהנדסת מערכות מידע בפקולטה הציעו פתרונות טכנולוגיים שיובילו לצמצום של בזבוז מזון ולשיפור אמון הצרכנים בשרשרת האספקה. במסגרת מחקר גדול של EIT FOOD מצאנו שלאמון הצרכנים בשרשרת אספקת המזון יש משמעויות גדולות, למשל על אכילה בריאה, ואנחנו מאמינים שהדאטאתון יקדם מטרה זו.”
דירוג הזוכים התבסס על רמת ההבנה והניתוח של המידע ומגבלותיו, תוך ניצול הידע שהסטודנטים רכשו במהלך התואר. במקום הראשון זכו הסטודנטים עמרי שמואלי (תוכנית המצוינות הפקולטית), עומר ציצלסקי (תוכנית העתודה אלונים, המאפשרת למשתתפים להשלים תואר ראשון ותואר שני כולל תזה בהנדסת נתונים ומידע), אורן שווארץ, אורן לוריא ובן ואן אוסט, כולם סטודנטים בתוכנית להנדסת נתונים ומידע. במקום השני זכו עידן פוגרבינסקי, כפיר הדר, דניאל סילבר ודניאל אנג’ל, כולם בתוכנית העתודה אלונים. במקום השלישי זכו חיה נחימובסקי, ענבר נחמני וגל צור (שלושתם מתוכנית אלונים), יובל שרייבר, ירדן קמיני , אור ביטון (תכנית המצוינות הפקולטית), גלעד אל-דור, טל פאר ואוריה אסולין.

כל משתתפי הדאטאתון
 כל משתתפי הדאטאתון

לדברי גילה מולכו, מנהלת פרויקטים אקדמיים ומרכזת תכניות מצוינות בפקולטה, “מעבר לזכייה חשובה גם הדרך שעשו הסטודנטים – דרך שבה הם צברו ניסיון בהבנת נתונים ובחילוץ תובנות מנתונים בלחץ זמן, כמו גם תחושת העצמה אישית וסיפוק מעשיית טוב. חשוב להדגיש גם כי המאמצים לא תמו בסיום הדאטאתון – הסטודנטים ימשיכו לפתח כלי ניהול ללקט ישראל במסגרת פרויקט שנתי.”

על לקט ישראל:
לקט ישראל הוא בנק המזון הלאומי והארגון היחיד בישראל שכל עסקו בהצלת מזון. הארגון עוסק באיסוף וקטיף של עודפי תוצרת חקלאית ואיסוף ארוחות מבושלות, מיונם וחלוקתם באמצעות עמותות לטובת מאות אלפי נתמכים בכל הארץ. כמו כן מתקיימת בקרה על איכות המזון המוצל תוך ווידוא שהוא בעל ערך תזונתי גבוה וכי הוא נשמר בתנאים מיטביים.