הזוכה בפרס Strage-BGU למצוינות במדעי הסביבה לשנת תשע”ז הוא פרופ’ מתיו סאס מהטכניון.
פרופ’ מתיו סאס
הפרס, מטעם קרן STRAGE ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב, מוענק לפרופ’ סאס עבור המאמר: ” Water desalination via capacitive deionization: what is it and what can we expect from it?” (“התפלת מים באמצעות דיוניזציה קיבולית: מה זה ומה אפשר לצפות מכך?”), שפורסם בכתב העת Energy and Environmental Science.
המאמר הזוכה מבקר ומעריך את טכנולוגיית הדיוניזציה הקיבולית (CDI) החדשנית ומספק הגדרות ומדדים במאמץ לאחד את קהילת ה- CDI הצומחת במהירות. המאמר מספק מבט על המגמות המתעוררות ב- CDI ומציע כיווני מחקר ופיתוח עתידיים.
פרופ’ סאס השלים תואר ראשון בהנדסת מכונות באוניברסיטת מקגיל בקנדה, ומשם המשיך לתואר שני ולתואר שלישי בסטנפורד. את הפוסט-דוקטורט עשה ב-MIT ובתום התקופה “עשה עלייה” והצטרף לטכניון, כחבר סגל בפקולטה להנדסת מכונות. מהר מאוד החל פרופ’-משנה סאס ללמד בעברית ובאנגלית. הוא זכה בפרסים ובמלגות רבים בהם: מלגת אלון לחברי סגל חדשים ופרס Arches לשיתוף פעולה ישראלי-גרמני במחקר ולהצטיינות במדע. הפרס, בשווי 200,000 יורו, מוקיר פרויקטים משותפים לחוקרים מישראל ומגרמניה שיש בהם תרומה משמעותית לתחום המחקר המשותף.
קרן STRAGE ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב ייסדו את פרס STRAGE-BGU למצוינות במדעי הסביבה. הפרס, בסך 5,000$, מוענק למדענים ולחוקרי סביבה ישראליים עבור פרסומים מצטיינים ומשפיעים באחד ממגוון תחומי מדעי הסביבה (כגון אקולוגיה, הידרולוגיה, קיימות, כלכלה סביבתית, הנדסה סביבתית, חינוך סביבתי, אפידמיולוגיה סביבתית), שפורסמו בשנה החולפת. דגש מיוחד ניתן לפוטנציאל של הפרסום להשפיע בטווח הארוך על הגנת הסביבה ועל המערכת האקולוגית שלנו.
ועדת הפרס, בראשותו של פרופ’ ירון זיו מהפקולטה למדעי הטבע באוניברסיטת בן-גוריון, כללה את פרופ’ אורית בן צבי אסרף מהפקולטה למדעי הרוח והחברה, פרופ’ אשר ברנר מהפקולטה למדעי ההנדסה, ד”ר רחל גולן מהפקולטה למדעי הבריאות, ד”ר יודן רופא, מהמכונים לחקר המדבר ע”ש יעקב בלושטיין ואת ד”ר ענת צ’צ’יק, מהפקולטה לניהול ע”ש גילפורד גלזר.
טקס הענקת הפרס יתקיים באוניברסיטת בן-גוריון ביום חמישי, ה- 18.5.
תלמידים מבתי ספר ברחבי העולם בנו “מכונות רוב גולדברג” בהשראת יום כדור הארץ
אירועי יום כדור הארץ כוללים בדרך כלל פעילויות ניקיון של מתנדבים, שתילת ערוגות פרחים והתנתקות מגדג’טים ליום אחד. המרכז הבינלאומי בטכניון, לעומת זאת, הציב אתגר מסוג אחר. המשימה, שהוצעה לתלמידי תיכון מכל העולם, הייתה בנייה של מכונת רוב גולדברג – מתקן מיוחד המתוכנן בצורה הנדסית מורכבת כדי לבצע משימה פשוטה באמצעות תגובת שרשרת משעשעת. קבוצות התלמידים נדרשו לבנות מתקן כזה בהשראת יום כדור הארץ.
במקום הראשון בתחרות זכו תלמידי ט’-י”א מבית הספר התיכון Katz Yeshiva High School of South Florida בפלורידה. הפרס: שנת לימודים מלאה בטכניון.
“כשראיתי על המסך את שם בית הספר שלנו התרגשתי מאוד. עשרות שעות של עבודה קשה השתלמו לבסוף,” סיפר תלמיד כיתה י”א תני לוסקובה. חברו לצוות, טאי קיי, הוסיף: “בתור תלמיד תיכון החולם להיות מהנדס, אתגר מכונת רוב גולדברג ליום כדור הארץ היה קרש קפיצה נהדר עבורי. זה היה פרויקט ההנדסה האמיתי הראשון שלי והוא לימד אותי על עבודת צוות, על חשיבות ההכנה המוקדמת ועל ההבדלים בין מדע תיאורטי ויישומי”. עם חברי הצוות האחרים נמנו התלמידים נוח וג’ושוע ברנטן, מיכל עמר ומקס דיוויס.
הצוות המנצח עבד במחסן הביתי של אחד התלמידים והמציא תגובת שרשרת הנמשכת כדקה וכוללת בין השאר בקבוקי קוקה קולה מפעילים מכונית צעצוע, כדור המתגלגל על מגלשה לוליינית, זרנוק מים המסובב גלגל ענק ביתי וקופסאות פופקורן המפעילות מאוורר בנופלן. התהליך מדגים מיחזור (פלסטיק, מתכת ונייר) ומקורות אנרגיה חלופיים (אנרגיית מים, סולארית ורוח).
באתגר “יום כדור הארץ” של הטכניון השתתפו כ-24 בתי ספר תיכוניים מכל העולם. חבר השופטים בראשות פרופ’ אלון וולף, ראש המעבדה לביו-רובוטיקה וביו-מכניקה בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, בחר את הזוכים על פי יצירתיות ולפי מורכבות המרות האנרגיה מפעולה אחת לשנייה. בית הספר Le Hong Phong High School for the Gifted מהעיר הו צ’י מין בווייטנאם זכה במקום השני, בית הספר International Bilingual School at Hsinchu-Science-Park מטייוואן זכה במקום השלישי, ושלושה בתי ספר עמדו במשימה בהצטיינות יתרה (וירוקה, כמובן).
“זה ריגש אותנו מאוד,” אמר ד”ר יוסף וולף, האחראי על קורסי STEM (מדעים, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה) בבית הספר התיכון Katz Yeshiva ומייסד מועדון הרובוטיקה בבית הספר. “זאת תחרות ההנדסה הראשונה שבה השתתפנו, והגענו למקום הראשון! לאחרונה הרחבנו את לימודי ההנדסה אצלנו ואנחנו מתכננים להמשיך ולהרחיב את לימודי ה-STEM. ההישג בתחרות הגביר משמעותית את התלהבותם של התלמידים לקראת פרויקטים עתידיים.”
בתמונה: הצוות המנצח מבית ספר התיכון Katz Yeshiva High School of South Florida. משמאל לימין: הגב’ אלן חייט (יו”ר המחלקה למדעים) עם מיכל עמר, טאי קיי, תני לוסקובה, נוח ברנטן, מקס דיוויס, ג’וש ברנטן וד”ר יוסף וולף.
74 חברות השתתפו ביריד התעסוקה של הטכניון – הגדול ביותר מאז ומעולם. נציגי החברות נפגשו עם סטודנטים ובוגרים ב-203 הביתנים שהוקמו לקראת היריד, וזאת במטרה לגייס לשורותיהם מאות עובדים חדשים. “מחמם את הלב לראות את כמות החברות המשתתפות ביריד ואת אלפי הסטודנטים ובוגרי הטכניון שלוקחים בו חלק,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא בסיור בין ביתני החברות. “מספר החברות המשתתפות ביריד גדל בהתמדה. חברות אלה מייחסות חשיבות רבה לגיוס של סטודנטים ושל בוגרי הטכניון.”
נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא בסיור ביריד. מימין לשמאל : פרופ’ בני נתן דיקן הסטודנטים בטכניון, פרופ’ פרץ לביא נשיא הטכניון, ברוריה זומר-פדידה, ראש היחידה להכוון קריירה ו IAESTE- ואורית פיור, מנהלת הגיוס של Amazon Web Services
ביריד השתתפו חברות היי-טק מובילות, בהן אפלייד מטריאלס, אפל, מובילאיי, אינטל, צ’ק פוינט, אלביט מערכות, אמזון, מיקרוסופט, IBM, מלנוקס, קוואלקום, נייס, סאן-דיסק, SAP, TDK, אמדוקס, Dell EMC, מרוול, סיסקו ועוד. בנוסף לחברות הגדולות השתתפו ביריד חברות הזנק קטנות יותר, שלחלקן זו הפעם הראשונה ביריד, חברות טכנולוגיה רפואית, חברות המזון אסם ויוניליבר וחברות הבנייה אלקטרה בע”מ וקבוצת תדהר. בנוסף השתתפו ביריד חברות פיננסיות ובהן בלומברג, JP MORGAN ודלויט וחברות לייעוץ ולניהול פרויקטים. כן השתתפו ביריד חברת רפאל, ישקר, רכבת ישראל, משרד ראש הממשלה, התעשייה הצבאית והתעשייה האווירית.
החברות המשתתפות ביריד מושכות את הסטודנטים לביתניהן באטרקציות שונות ההולכות ומשתכללות מדי שנה. אלביט מערכות, לדוגמה, הציעה לסטודנטים תיבת חידות (בדומה לחדר בריחה), Dell EMC הקימה קיר טיפוס לסטודנטים אמיצים וחברת רפאל, המגייסת לשורותיה מאות סטודנטים ובוגרים מדי שנה, הקימה ביתן מיוחד בצורת רחוב ישראלי ובו הוגש פלאפל לאורחי הביתן וחולקו חולצות ממותגות המציינות את הפיתוחים המובילים של החברה.
חברת מובילאיי, שנרכשה לאחרונה על ידי אינטל בסכום עתק, השתתפה ביריד זו השנה הראשונה. תורים ארוכים השתרכו לפני דוכן החברה ומנהלת משאבי האנוש בחברה, נלי וילק, סיפרה כי “אנחנו מחפשים בוגרי טכניון מהפקולטות למדעי המחשב ולהנדסת חשמל תוך דגש על בעלי רקע בתחום למידת מכונה.”
גם קבוצת תדהר, חברת הנדל”ן הפרטית הגדולה בישראל, השתתפה ביריד בפעם הראשונה. אלירן מושקוביץ, סטודנט שיסיים בקרוב את לימודיו בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, עובד בחברה. לדבריו החברה מחפשת סטודנטים מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית שישתלבו במחלקת בקרת האיכות וסטודנטים להנדסת תעשייה וניהול לבקרה תקציבית, שיסייעו למהנדסי הביצוע המובילים פרויקטים בחברה.”
אורית פיור, מנהלת הגיוס של Amazon Web Services העוסקת בפיתוח מוצרים לענן, אמרה: “אנחנו מחפשים מהנדסי חומרה, סטודנטים לחשמל ואלקטרוניקה והנדסת תוכנה. רוב העובדים שלנו הם בוגרי הטכניון, שהוא בית הספר הטוב ביותר בארץ להנדסה, ואנחנו מחפשים את המוכשרים ביותר. אנחנו קולטים את הסטודנטים בשנה האחרונה ללימודיהם בטכניון במשרת סטודנט ואז לרוב הם נקלטים אצלנו בהמשך כעובדים מהמניין.”
דיקן הסטודנטים בטכניון, פרופ’ בני נתן, אמר כי “הבוגרים והבוגרות של הטכניון מהווים את עמוד השדרה של התעשייה האזרחית והביטחונית ושל המגזר הציבורי בישראל, והיריד יתרום להצטרפותם של בוגרים נוספים לכוח האדם הטכנולוגי והמדעי. המפגש בין הסטודנטים שלנו לחברות המובילות במשק מהווה בסיס לקשרי עבודה עתידיים ומנוף להתפתחות של קריירה מקצועית.”
ברוריה זומר-פדידה, ראש היחידה להכוון קריירה ו IAESTE-בלשכת דיקן הסטודנטים בטכניון, אמרה כי “היריד הוא שיאה של הפעילות שלנו בטכניון בתחום שילובם של הסטודנטים בשוק העבודה. יריד התעסוקה גדל בהתמדה, ומדי שנה מצטרפות אליו חברות חדשות שמכירות במצוינותם של הסטודנטים שלנו. הסטודנטים שלנו הופכים למובילי חוד החנית של הכלכלה בישראל.”
בתמונות: סטודנטים ביריד התעסוקה הגדול ביותר של הטכניון
יריד התעסוקה של הטכניוןיריד התעסוקה של הטכניוןיריד התעסוקה של הטכניון
עצרת הזיכרון לשואה ולגבורה תתקיים בטכניון היום (יום ב’, 24 באפריל, כ”ח בניסן תשע”ז) בשעה 09:30 באולם העצרת ע”ש צ’רצ’יל. בעצרת ישתתף מרדכי גדרון, שורד שואה, שיספר את סיפורו האישי.
סטודנטים, חברי סגל ועובדים מוזמנים.
בזכות חוקרים בטכניון: הפחתה דרמטית של דליפות דלק לקרקע
דלק הוא משאב חיוני לקיומם של החיים המודרניים, ועם זאת הוא גם רעל מסוכן; חדירתו לגוף עלולה להוביל לשורה של נזקים בריאותיים ובהם סרטן ופגיעה במערכת העצבים, במערכת החיסונית, בפוריות, בכבד, בכליות ובכדוריות הדם האדומות. לפיכך נקבעו בישראל ובמדינות אחרות מגבלות על מינון רכיבי הדלק במי השתייה.
רכיבי הדלק מגיעים למי השתייה מדליפות ממכלי דלק ומצינורות פגומים. הדלק המחלחל לקרקע ולמי התהום (האקוויפר) עלול להגיע לגוף האדם לא רק דרך שתיית המים אלא גם משאיפת אדי הדלק שבקרקע וממגע עם הקרקע המזוהמת. בנזן, אחד החומרים המסוכנים המרכיבים את הדלק, אינו מתפרק במהירות ועלול לנדוד בקרקע למרחק של עשרות מטרים וכך להגיע לשטחי ציבור פתוחים ואפילו לגינות פרטיות.
בשל סיכונים אלה קבע המשרד להגנת הסביבה בשנת 1997 את תקנות המים, המתמקדות במניעת זיהום המים בדלק. כן פנה המשרד למומחים מהפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון בטכניון וביקש לקבל מהם את השירותים האלה: ניטור של התשתית התת-קרקעית (מכלים וצנרת דלק) בתחנות דלק, מעקב אחר תיקונים והחלפה של המתקנים שנמצאו דולפים, בקרה ומתן פתרונות הנדסיים בנוגע לשיטות הבדיקה השונות. ואכן, בעקבות יישום ההמלצות של מומחי הטכניון חל ב-16 השנים האחרונות צמצום דרמטי בנפח הכולל של דליפות הדלק בישראל, בעיקר בדליפות מתחנות דלק. במשרד מעריכים כי הודות למהלכים אלה צומצם היקף הדליפה הכולל ב-1,000 מ”ק בשנה לכל הפחות (ב-12 השנים האחרונות), וזאת הודות לניטור ולטיפול במכלים תת-קרקעיים ובצנרת התת-קרקעית בתחנות הדלק. במילים אחרות, בתוך 12 שנים צומצמו הדליפות בשיעור כולל של יותר מ-10,000 מ”ק.
בצוות המחקר הטכניוני חברים פרופ’ דב אינגמן (ראש הקבוצה), ד”ר חיים מיכלין וגב’ ילנה לשצ’נקו.
בחודש שעבר התקיים בטכניון כנס ישראלי-יפני בנושא רפואה רגנרטיבית ושימושים רפואיים בתאי גזע. הכנס, שהתקיים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, נועד להדק את הקשר בין הטכניון ואוניברסיטת קיוטו.
הארוע נפתח בהרצאתו של פרופ’ קנג’י אוספונה (Osafune) ממרכז CiRA באוניברסיטת קיוטו. פרופ’ אוספונה, שהשלים דוקטורט ברפואה באוניברסיטת קיוטו ופוסט-דוקטורט בהרווארד, אמר כי זהו ביקורו הראשון בטכניון וכי הוא מקווה שהכנס יוביל לשיתופי פעולה בין הטכניון ואוניברסיטת קיוטו.
ביפן מטופלים בדיאליזה יותר מרבע מיליון תושבים, והעלות הכוללת של הטיפול במחלות כליה כרוניות עומד ביפן על 13 מיליון דולר. על רקע זה מפתח פרופ’ אוספונה שיטות לגידול רקמות מתוך תאי גזע פלורופוטנטיים – hiPCSs. בגישה זו מיוצרות רקמות בוגרות מתאי גזע עובריים שמקורם בתאים בוגרים זמינים (עור, למשל) בגופו של המטופל. במילים אחרות, התאים שנלקחים מהמטופל הופכים לתאי גזע עובריים שיכולים להתמיין, פוטנציאלית, לכל סוג רקמה. פרופ’ אוספונה הופך תאים אלה לתאי כליה המיועדים להשתלה. מכיוון שהתורם והמטופל הם אותו אדם, גישה זו אינה מובילה לדחיית התאים המושתלים על ידי המטופל. לדבריו, “כיום אנחנו מצליחים לייצר תאים בודדים, ובקרוב נוכל לייצר רקמה, אבל החלום שלי הוא לגדל במעבדה כליה שלמה להשתלה.”
פרופ’ ליאור גפשטיין מהטכניון אמר כי הטכניון מוביל במחקר בתחום ה-hiPCSs, וכי נושא זה יכול להוות מכנה משותף לחיבור עם אוניברסיטת קיוטו. פרופ’ גפשטיין, חבר סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון וראש המחלקה לקרדיולוגיה בקריה הרפואית רמב”ם’ הציג לפרופ’ אוספונה ולשאר המשתתפים את ההתפתחויות האחרונות במעבדתו בתחום שיקום הלב. גם כאן מתנהלת העבודה בגישת hiPCSs – תאי גוף ההופכים לתאי גזע עובריים שמהם מיוצרים תאי לב.
הלב הוא איבר שתאיו אינם מתחדשים במקרה של פגיעה, וארוע כגון אוטם לב עשוי להכחיד מיליארד תאים – כרבע מאוכלוסיית התאים בלב. הטכנולוגיות שמפתח פרופ’ גפשטיין מבוססות ברובן על התהליך הבא: מן החולה נלקחים תאים זמינים כגון תאי עור, ובמעבדה הם הופכים לתאי גזע ייחודיים – תאי גזע מושרים. מתאי הגזע האלה מופקים תאי הלב הייעודיים הדרושים (תאי חדר, תאי קוצב וכו’), ותאים אלה מושתלים בלבו של המטופל. מאחר שמקורם של תאי הלב באותו מטופל, שיטה זו פותרת את בעיית הדחייה האופיינית להשתלות. ואכן, טכנולוגיה זו הודגמה בהצלחה על ידי פרופ’ גפשטיין בכמה אפיקים ובהם השתלת תאי קוצב לאנשים הסובלים מבעיית קצב בלב והשתלת רקמה של עליית לב לסובלים מפרפור חדרים. גישה זו, המבוססת על מחקר שזיכה את החוקר היפני שיניה ימנאקה בפרס נובל, טומנת בחובה פוטנציאל עצום לא רק בהיבטים הטיפוליים אלא גם בחקר הלב. אחד הפיתוחים האחרונים במעבדת גפשטיין הוא סינכרון קצב הלב באמצעות הארה על תאי הלב (אופטוגנטיקה).
חוקרים נוספים מהטכניון שהציגו את מחקריהם בכנס הם ד”ר יובל אבני, פרופ’ עופר בינה, פרופ’ שולמית לבנברג ופרופ’-משנה רובי שלום-פוירשטיין.
ד”ר ענת הרבט-גרינפלד, בוגרת תואר שני ושלישי בפקולטה להנדסה ביורפואית, מיישמת את הרקע המולטי-דיסציפלינרי שלה בכמה אפיקים במקביל. “אני נמצאת בצומת האולטימטיבי של תעשייה, קליניקה ואקדמיה,” היא אומרת ומתייחסת לשלל התפקידים שהיא ממלאת כיום: ראש יחידת המחקר במחלקה לדימות רפואי ברמב”ם, יועצת למחקר ופיתוח בחברות הזנק בתחומי חקר המוח והדימות הרפואי, מרצה בטכניון ובבית ספר לרנטגן ומנחת סטודנטים. וגם ביזמות היא חוטאת, לדבריה. “כל מה שהיה מדע בדיוני הופך לי מול העיניים למדעי החיים,” היא אומרת. “להשתתף בזה, לתרום ולשנות שגרה, זה אושר עילאי.”
לפקולטה להנדסה ביורפואית היא הגיעה כמעט במקרה, כשחיפשה נישה שבה תוכל להתמקד בחקר המוח ברמה המערכתית. אחת האופציות שמשכו אותה הייתה המעבדה לחקר הראייה בראשות פרופ’ משה גור. הרבט-גרינפלד האידיאליסטית ידעה שלא תסכים לעבוד עם חיות, כנדרש במעבדה העוסקת באלקטרופיזיולוגיה, אבל פרופ’ גור הרגיע אותה: “תמצאי לך נישה משלך – ואני אגבה אותך.” באותו רגע, היא אומרת, “נפתחה בפניי דלת לעולם שבו אין מחסומים של ‘אי אפשר’.”
את התואר השני השלימה בפיתוח מודל ממוחשב של תהליכים דינמיים הקשורים בפלסטיות מוחית. תחום הבינה המלאכותית וחקר רשתות הנוירונים עשו אז את צעדיהם הראשונים בתחום חקר המוח. ואז היא נתקלה כמעט במקרה בטכנולוגיה חדשה לדימות מוחי לא פולשני בבני אדם. הרצאתו של פרופ’ רפי מלאך מהטכניון, מחלוצי ה-fMRI, הבהירה לה שהיא משנה כיוון ובכך מוותרת על מסלול ישיר לדוקטורט. “כמי שגדלה על אסימוב וספרי מדע בדיוני, היה לי ברור שזה הדבר הגדול הבא בחקר המוח וזו הנישה החדשה שלי.”
כשביקשה לעבור למכון ויצמן לטובת הדוקטורט שוב היה זה פרופ’ גור שהציע שתלך עם הלב – אבל תישאר כאן. שתוביל את התחום ותיקח אותו לאן שתרצה. “וכך, כשפרופ’ רפי מלאך מלווה מרחוק, פרופ’ הלל פרת ופרופ’ משה גור כמנחים מבית, מצאתי את עצמי כדוקטורנטית המובילה תחום חדש לחלוטין, תחום שלימים השתלט על המעבדה ועל חקר המוח בכלל.”
הדוקטורט של הרבט-גרינפלד, שעסק בשילוב שתי שיטות לדימות לא פולשני של המוח בהקשר של זיהוי פרצופים, היה העבודה הראשונה שבחנה את הקורלציה הפונקציונלית בין EEG ל-fMRI. זאת במטרה להפיק תמונה ארבע-ממדית ברזולוציית זמן ומרחב אופטימלית. השאלה הייתה אם נכון לצפות לקורלציה בין השיטות בדגימה המתקבלת מאותה פיסת מוח בעקבות ביצוע משימה מסויימת, כשבעצם בודקים תכונות פיזיקליות שונות לחלוטין (התפשטות מוליכות חשמלית לעומת היענות מגנטית שונה של המוגלובין מחומצן והמוגלובין מחוזר). “זו הייתה אחת ההדגמות הראשונות של הפוטנציאל שבדגימה משולבת, דבר שהיום נחשב כ-gold standard.”
בתום הלימודים התברגה הרבט-גרינפלד בתעשייה באופן הממצה לדבריה את הטוב מכל הכלים שרכשה – הן במחקר ופיתוח בתחום הדימות הרפואי והן כראש תחום אלגוריתמיקה ובינה מלאכותית בחברה פורצת דרך בתחומה. “יש מומחים גדולים יותר בכל אחת מהנישות, אבל יש מעט מאוד אנשים שמדברים את כל השפות – קליניקה, טכנולוגיה ויישום המחקר האקדמי בשטח – כמו אנשי ההנדסה הביורפואית.”
עולם שאין בו מחסומים של אי אפשר. ד”ר ענת הרבט-גרינפלד
קבוצת חוקרים בינלאומית מהטכניון, מארה”ב, מאיטליה ומיוון מציגה הסבר חדש לפליטת האנרגיה ורוחות מחורים שחורים
פרופ’ אהוד בכר
כתב העת Nature Astronomy מפרסם מודל חדש המסביר את התופעות האופייניות לסביבתם של חורים שחורים: קרינה ורוחות פלזמה. על המאמר חתומים חוקרים מישראל, מארה”ב, מאיטליה ומיוון.
קיומם של חורים שחורים כגבול של כוח כבידה עצום נחזה כבר בשלהי המאה ה-18 על ידי הגאולוג ג’ון מישל והמתמטיקאי פייר לפלס, אך רק תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין אפשרה הבנה ממשית של התופעה. בראשית המאה ה-20 גילה הפיזיקאי קרל שוורצשילד את פתרון החור השחור במשוואות של איינשטיין, אף שאיינשטיין עצמו סירב להאמין בקיומם של חורים שחורים בטבע. מאז חלו בתחום זה התפתחויות דרמטיות, ובפרט התרבו העדויות התצפיתיות החותכות לקיומם של חורים שחורים.
אחד המאפיינים הבולטים של חורים שחורים הוא הרוחות החזקות שנושבות בסביבתם. טבעם של הרוחות ושל הכוח המניע אותן מוסבר בדרכים שונות, ובאחת התאוריות מתוארת תופעה זו במונחים של שדות מגנטיים חזקים וסדורים. המאמר הנוכחי מראה שמודל הרוח המגנטית מסביר לא רק רוחות מחורים שחורים ענקיים במרכזי גלקסיות אלא גם רוחות מחורים שחורים קטנים הדומים במסתם לכוכב.
בתרבות הפופולרית מתוארים חורים שחורים כיצורים בולעי-כל: מה שמתקרב אליהם, אפילו אם מדובר באור, נבלע ולא נודע כי בא אל קרבם. אף שזה אכן טבעם, האמת האסטרופיזיקלית מורכבת יותר. חורים שחורים, מתברר, לא רק בולעים כל דבר שנקרה בדרכם, אלא גם פולטים קרינה ורוח פלזמה (פלזמה היא גז חם שהאלקטרונים שבו נקרעו מן האטומים שלהם). רוחות הפלזמה, הנעות במהירויות שבין 300 ק”מ בשנייה ועד יותר מ-30,000 ק”מ בשנייה, משפיעות באופן דרמטי על סביבת החור השחור ועל הגלקסיה כולה.
אופק האירועים
תרשים 1: איור הרוח הנושבת מדיסקת הספיחה ב- GRO J1655-40. קרדיט: NASA/CXC/A.HOBART
חורים שחורים נוצרים כאשר כוכב כבד יחסית (למעלה מ-3.5 מסות שמש) קורס לתוך עצמו כתוצאה מאובדן הדלק הגרעיני שלו. בסופה של הקריסה נותרת “סינגולריות” – נקודה זעירה בעלת מסה עצומה. ישות רעבתנית זו ניזונה מן הגז שהיא מושכת מכוכבים שכנים, ומאחר שאפילו האור שהיא בולעת אינו יכול להיחלץ ממנה היא קרויה “חור שחור”.
בין החור השחור לסביבתו מפריד גבול כדורי (בקירוב) הקרוי “אופק האירועים”. כל מה שעובר את אופק האירועים לכיוון מרכז החור השחור אכן נבלע שם לעד, אולם סביב אופק הארועים נע, בצורת דיסקה, חלק מן “הגז הגנוב” שנשאב מהכוכב השכן. זוהי “דיסקת הספיחה” הפולטת אור רב, בעיקר בתחום הרנטגן – לכן נקראות מערכות אלה לעתים X-Ray Binaries – וכן רוח פלזמה מהירה וסילונים. תהליך זה בחורים שחורים ענקיים במרכזי גלקסיות מעצב את המבנים הגדולים ביותר ביקום – גלקסיות וצבירי גלקסיות – ומייצר חלק ניכר מהקרינה המייננת ביקום.
במאמר המתפרסם כעת על ידי פרופ’ אהוד בכר מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, פרופ’ קייגו פוקומורה מאוניברסיטת ג’יימס מדיסון ( JMU) ושותפיהם, מוצגות ראיות תצפיתיות לכך שהשדה המגנטי הנוצר סביב החור השחור ממלא תפקיד חיוני בהיווצרות דיסקת הספיחה והרוחות שהיא מפיצה. מאמר זה מרחיב לכלל החורים השחורים את המודל המגנטי-הידרודינמי שפיתחו החוקרים עבור חורים שחורים ענקיים. העובדה שאותו תיאור מתאים לחורים שחורים בסדרי גודל שונים, ממסת שמש ועד מיליארדי מסות שמש, מעיד על מבנה מגנטי יסודי כללי המתקיים בסביבת חורים שחורים.
המודל המתואר במאמר נבחן בפירוט רב באמצעות מיפוי קווי הבליעה של קרני הרנטגן הנפלטות על ידי מגוון אטומים הנמצאים ברוח הפלזמה. פרופ’ בכר, שהוביל את הניתוח הספקטרוסקופי במחקר, מסביר כי “קווי הבליעה, שאותם אנו ממפים על סמך מאפייניהם הקינטיים (הסטה לכחול), מספקים לנו מידע נרחב ומעמיק על הרכב הרוח ועל האנרגיה בסביבת החור השחור. הם מאפשרים לנו למפות כמותית את צפיפות הרוח, את רמת היוניזציה שלה, את האנרגיה שלה ואת מהירותה. העובדה שמודל פשוט יחסית של רוח מגנטית מתאר את הרוח הניצפית על מורכבותה הופכת אות למודל מוצלח.”
לסיכום, המאמר המתפרסם ב-Nature Astronomy שופך אור על “התנהלותם” של חורים שחורים ובעיקר על מנגנוני ההשפעה שלהם על סביבתם. המודל המגנטי-הידרודינמי מורחב במאמר זה לחורים שחורים בכל סקאלת הגדלים – מ-M☉10 ועד M☉109 (כאשר M☉ הוא מסת השמש).
מסה נעה מכוכב שכן אל החור השחור בדיסקת ספיחה, המפיצה קרינת X. במהלך תנועת החלקיקים אל החור השחור אובדת חלק מהמסה ברוח. המודל שפיתח פוקומורה בעבר מצליח להסביר תהליכים אלה במודל מגנטי. קרדיט: “Credit: An artist impression of the magnetically-driven disk-wind made by K. Fukumura using the BINSIM visualization code by R. Hynes (LSU)”
ביום חמישי התקיים בטכניון גמר הכימיאדה – אולימפיאדת הכימיה הארצית לתלמידי תיכון. במקום הראשון בקטגוריית כיתות י”ב זכה אמיל ברגינסקי מתיכון מקיף אורט פסגות כרמיאל. במקום השני זכתה אנה זוקוב מתיכון אחד העם פתח תקוה ובמקום השלישי עדו אלדר מתיכון הכפר הירוק. בקטגוריית כיתות י”א זכה במקום הראשון רז לוטן מחמד”ע מרכז לחינוך מדעי תל אביב, במקום השני יובל אשל מקריית חינוך אורט השומרון בנימינה ובמקום השלישי איתי טולדנו מתיכון עירוני ד’, תל אביב.
הזוכים נבחרו על סמך מבחן תאורטי, מבחן מעבדה והרצאה מדעית מול חוקרים בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון. הזוכים במקום הראשון יקבלו מלגת שכר לימוד מלא לשנה ראשונה באוניברסיטה, הזוכים במקום השני יקבלו 75% משכר הלימוד והזוכים במקום השלישי – 50%.
הכימיאדה היא תחרות ארצית המתקיימת מדי שנה ביוזמת הטכניון ומשרד החינוך. בתחילת התהליך משתתפים בו כ-6,000 תלמידי תיכון, ולגמר מגיעים כ-30. פרופ’ זאב גרוס, האחראי האקדמי של הכימיאדה, אמר כי “זהו פרויקט חשוב שבו נבחרים התלמידים הטובים ביותר בתחום, ומדי שנה טסים ארבעה מהם לאולימפיאדת הכימיה הבינלאומית. עד כה צברו הנבחרות הישראליות לכימיאדה שתי מדליות זהב, חמש מדליות כסף ו-21 מדליות ארד.”
השנה תתקיים האולימפיאדה הבינלאומית בתאילנד בחסות נסיכת תאילנד, הכימאית ד”ר מאהא צ’קרי סירינטון, שתחגוג באותם ימים את יום הולדתה ה-60.
ד”ר דורית טייטלבאום, מפמ”ר כימיה במשרד החינוך, וד”ר חוסאם דיאב, המפקח על המדעים במגזר הערבי, בירכו את התלמידים ואמרו “כימיה היא עולם עצום, מלא מדע וחשיבה.”
פרופ’ זאב גרוס והקהל
דיקן הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון, פרופ’ נעם אדיר, אמר כי “מתמטיקה, כימיה ופיזיקה הן הבסיס לכל המדעים, אבל רק הכימיה מחייבת את העוסקים בה לשלוט בשלושתם ובה בעת לחיות בעולם האמיתי.”
דיקנית לימודי הסמכה בטכניון פרופ’ אורית חזן אמרה כי “מעבר לידע בכימיה אתם רוכשים כאן ביטחון עצמי ותחושת הצלחה ולומדים שהמפתחות להצלחה הם התמדה, סקרנות ואומץ.”
נשיא החברה הישראלית לכימיה פרופ’ אודי קינן אמר: “כל המדע עוסק בחומר, וחומר הוא כימיה: מולקולות ואטומים. כל האתגרים הניצבים בפני האנושות הם כימיים בעיקרם: אנרגיה, בריאות, מזון, התכלות חומרי הגלם, זיהום המים והמחסור בהם וזיהום האוויר. אלה בעיות כימיות והפתרונות להן כימיים. לכן חשוב כל כך לטפח כימאים מעולים.”
גלית פנונו מהאגף למצוינות במשרד החינוך אמרה כי “כימיה היא מקצוע חשוב, ואם תמשיכו בו צפויה לכם חתירה מתמדת לשיפור. בכל שלב תסתכלו קדימה ותבינו שהדרך לא הסתיימה, אבל בדרך הזאת יהיו לכם הפוגות רבות, שבהן תעצרו ותהנו מההישגים שלכם.”
אילנה טרוק, ראש מינהל תרבות, חינוך ורווחה בעיריית חיפה, אמרה: “העיסוק בכימיה נובע מההחלטה לפצח את המרכיבים הבסיסיים. הגמר הזה הוא גאוות יחידה גדולה ואני מקנאת בכם, הורי התלמידים שהגיעו עד כאן. הצלחתם – ובגדול.”
כ-1,500 סטודנטים, עובדים וחברי סגל השתתפו במירוץ שהתקיים בקמפוס הטכניון
עומר רמון (ימני, בגופייה ירוקה בהירה) בזינוק
הסטודנט עומר רמון, בן 19, הוא הזוכה בדירוג הכללי במירוץ הטכניון השלישי שהתקיים בקמפוס הטכניון. בקטגוריית הנשים זכתה בדירוג הכללי נועה חייט, בת 19, שסיימה את המירוץ ב-20 דקות בדיוק.
את 1,500 הרצים הזניקו נשיא הטכניון פרופסור פרץ לביא ויו”ר אגודת הסטודנטים בטכניון עומר עמית. המרוץ, לאורך 5 קילומטרים ברחבי הקמפוס, התקיים בשיתוף פעולה בין הנהלת הטכניון, אגודת הסטודנטים בטכניון, דיקן הסטודנטים ואיסתא טכניון בחסות חברת נובל אנרג’י.
עומר רמון זכה במקום הראשון גם בקטגוריית הסטודנטים, ומיד אחריו הגיע בן דודו אמיר רמון. בקטגוריית הסטודנטיות זכתה לימור גוטפריד, הלומדת לתואר שני בהנדסת מערכות בטכניון. בקטגוריית סגל צעיר זכו אולגה שניצר מהפקולטה לביולוגיה (נשים) ותומר ברקוביץ מהפקולטה להנדסת מכונות (גברים). בקטגוריית סגל בכיר זכו הדס דבשי מהיחידה לחינוך קדם-אקדמי (נשים) ואהרון בלנק מהפקולטה לפיזיקה (גברים). בקטגוריית עובדי הטכניון זכו שלומית בן איש וצחי פרץ ובקטגוריית ההייטק זכו רוית לסקוב ואבי אדטו – שניהם מרפאל.
לעומר רמון, סטודנט בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל בטכניון ואתלט ותיק, זו השנה השנייה לנצחונו במירוץ. “אני מתאמן 6 או 7 פעמים בשבוע, לפעמיים אימון כפול, והיעד הבא שלי הוא אליפות ישראל באתלטיקה, שבה אני שואף לעשות 10 קילומטר ב-20 דקות.” התוצאה שהשיג, במסלול הקשה בטכניון, היא 16:33 – שיפור ניכר לעומת התוצאה שלו בשנה שעברה, 17:21.
יו”ר אגודת הסטודנטים בטכניון עומר עמית אמר כי השנה השתתפו במרוץ 140 עובדים, 26 חברי סגל בכיר וכמובן המוני סטודנטים. בוריס בייטמן, מנכ”ל אס”א טכניון וסגן יו”ר אס”א ישראל, אמר כי “בטכניון לא רק הלימודים קשים. המסלול בטכניון קשה מאוד ואנחנו לא נותנים הנחות לאף אחד. בסופו של דבר אפשר לראות את ההישגים בשטח: הטכניון דורג במקום הראשון ברוב אליפויות אס”א – 38 פעמים מתוך 50.”
במירוץ השתתפו חמישה רצים עיוורים במסגרת “המירוץ החברתי”, שהתקיים בסיוע באגודת הסטודנטים. את הרצים העיוורים ליוו כעשרים סטודנטים עם כלבי הנחייה שאותם הם מכשירים במקביל ללימודיהם בטכניון.
קבוצת ophek VR זכתה במקום הראשון בכנס 3DS בטכניון – 48 שעות של חיבור בין יזמות, מחקר, הנדסה ורפואה
הקבוצה הזוכה: דורון מנצור, רון לירז, סהר סלע, דן כהן, מגד שוהם, איגור ויינר וחן רייך. חסר בתמונה: איתמר גצלר
מסדרונות הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון הפכו למיני-חממה טכנולוגית מואצת למשך שלושה ימי כנס 3DS. ביום האחרון של הכנס הציגו הסטודנטים המשתתפים את הרעיונות שפיתחו במהלכו והשופטים בחרו בזוכים בשלושת המקומות הראשונים. הצוות הזוכה במקום הראשון, ophek VR, יזכה בטיסה לכנס היזמות השנתי בבוסטון, שני המקומות הראשונים ייכנסו אוטומטית לתחרות היזמות BizTEC ושלוש הקבוצות הזוכות יקבלו 50,000 דולר מחממת אמי”ת.
זו השנה הרביעית לקיומושל הכנס בתמיכת הפקולטה לרפואה והפקולטה להנדסה ביו-רפואית של הטכניון ובמסגרת המרכז המשותף MED2E . מטרת הכנס היא ליצור שיתופי פעולה בין סטודנטים לרפואה, סטאז׳רים ומתמחים לצד סטודנטים מפקולטות אחרות בטכניון ומהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בפרט. המשתתפים נדרשים למצוא מענה טכנולוגי ועסקי לבעיות משמעותיות בעולם הרפואה, וזאת במסגרת זמן של 48 שעות בלבד.
השנה הגישו כ-150 סטודנטים מועמדות לתחרות, ומתוכם נבחרו שמונים. את הסטודנטים ליוו מנטורים מתחום הרפואה, התעשייה ומהאקדמיה, אשר הדריכו אותם באופן אישי. כמו פרופ’ משנה קליני רונן יפה, מנהל יחידת הצנתורים, מח’ קרדיולוגיה, מרכז רפואי כרמל, לנה לוין מייסדת וסמנכ”לית כספים בחברת Via Surgical, ד”ר יואב מדן מנהל טכנולוגי בחב’ Ninispeech, מארגן Haifa Digital Health ועוד רבים.
הכנס נפתח בפקולטה להנדסה ביו-רפואית במעמד דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט פרופ’ שמעון מרום ודיקנית הפקולטה להנדסה ביו-רפואית פרופ’ שולמית לבנברג. בנוסף, השתתפו ולקחו חלק פעיל פרופ’ ירון הר-שי, סגן דיקן לפיתוח אסטרטגי בפקולטה לרפואה ופרופ’ אמיר לנדסברג, האחראי על תחום היזמות וקשרי התעשייה בפקולטה להנדסה ביו-רפואית. במהלך הערב הרצתה עדנה לזר, מנהלת הפיתוח העסקי בחממת MEDX, אשר סיפקה לסטודנטים מגוון טיפים ועצות לגבי התהליך משלב הרעיון ועד פיתוח המוצר.
ביום השני של התחרות, בתום גיבוש הרעיונות והקבוצות, הגיעו המשתתפים לסיורים במחלקות השונות בקריה הרפואית רמב”ם ובבתי החולים כרמל ובני ציון. “זו חוויה מדהימה שאין לנו בלימודי הנדסה,” סיפר יהונתן, חבר בקבוצת LaborLane. “אתה מסתובב במסדרונות ביה”ח ולומד מהרופאים על בעיות שיכולות להיפתר באמצעים טכנולוגיים.”
ביום האחרון הוצגו בפני השופטים 11 הרעיונות הסופיים ובהם EasyVisit – מצפן ניווט ומערכת מידע עבור מטופלים במיון בבית חולים; RedFlagו-Digitest – שיטות לבדיקה ידידותית יחסית של מערכת העיכול ואיבחוןסרטן המעי הגס; DentUS – שילוב אולטרסאונד וחומצה ייחודית בטיפולי שורש; TipOff – בדיקת אוזניים לילדים שיש שעווה באוזניהם; Heart n’Sole– מעקב יומי עצמאי אחר ספיקת לב; MamaRoo – חגורת חיישנים הלומדת את קצב הלב של האם ומעבירה את התחושה לתינוק בהעדרה של האם.
הקבוצה הזוכה, ophek VR, פיתחה מערכת חדשה לבדיקות עיניים לילדים באמצעות מציאות וירטואלית ואלגוריתם של ניתוח תמונה. המערכת נולדה מחוויה אישית של אחת מחבריה, איגור ויינר, סטודנט לרפואה שעובד כמתמחה במחלקת העיניים בבי”ח רמב”ם. לדבריו “לא תיארנו לעצמנו שננצח. באנו בשביל החוויה.”
במקום השני זכה Soundfit – מוצר שיאפשר לרדיולוג לשמוע בזמן אמת מה שומעים מטופלים הסובלים מבעיות שמיעה, לטובת התאמה אופטמלית ומהירה של מכשירי שמיעה. המוצר הוצג על ידי דליה אורבך, סטודנטית כבדת שמיעה לתואר שני בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי.
במקום השלישי זכה LaborLane – חגורת חיישני לחץ המאפשרת זיהוי צירי טרום-לידה. הרעיון, שעלה בעקבות סיור במחלקת גיניקולוגיה ברמב”ם, נועד להפחית את שימוש מיותר במזרזי לידה. “בעיני טכנולוגיה היא חלק בלתי נפרד מרפואה, וכסטודנטית לרפואה זו הייתה חוויה להכיר את הצד היזמי במסגרת התחרות”, סיפרה ניצן חלמיש, אשר השתתפה בקבוצה יחד עם בעלה עומר, סטודנט להנדסת מכונות בטכניון.
פרופ’ וויין קפלן, המשנה לנשיא הטכניון למחקר, אמר כי השיפוט בתחרות היה קשה בשל איכותם הגבוהה של התוצרים. לדבריו “ראינו ניצנים מבטיחים שעוררו התלהבות רבה.הטכניון כמוסד מחקרי מאמין שהמדע הוא העתיד ובלעדיו לא תהיה טכנולוגיה בעוד 10 שנים. עלינו להשקיע במשאב האנושי כי למדינת ישראל אין משאבי נפט ומים. המטרה שלנו היא לספק לחוקרים ולסטודנטים כלים ליצירת תעשייה עם רעיונות של החוקרים והסטודנטים, וזאת באמצעות תהליכים כמו BizTEC ואקסלרטורים כמו AMITו-The Drive.” חבריו של פרופ’ קפלן בצוות השופטים היו מנכ”ל מור יישום מחקרים פיני בן אליעזר, היזמית והרופאה ד”ר דליה מגידו, מייסדת ומנכ”לית חברת ההזנק זיקית יעל ויזל, מייסדת GSAP ד”ר סיגלית אריאל פורט-נוי, מנהלת המרכז הרפואי “העמק” בעפולה ד”ר אורנה בלונדהייםופרופ’ אמיר לנדסברג, הדיקן היוצא של הפקולטה להנדסה ביו-רפואית.
השנה ארגנו את הכנס הסטודנטים לרפואה שיראל לבנון, סטודנטית שנה רביעית בפקולטה לרפואה וגיא ברשדסקי, בוגר הכנס בשנה שעברה. השניים ממשיכים את דרכם של בר רינות ויובל ברקשהביאו את התחרות לטכניון בשנת 2013.\
ההגדה בשישים שניות – רק בטכניון. סטודנטים בטכניון בנו ‘מכונת רוב גולדברג’ בהשראת מוטיבים מרכזיים בהגדת הפסח. בפרויקט השתתפו סטודנטים מהפקולטה להנדסת מכונות ומהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים. “רצינו שהמכונה תציג מוטיבים מרכזיים של החג – קריעת ים סוף, משה בתיבה, עשר המכות והסנה הבוער,” סיפר נדב מכבי. “עבדנו על בניית המכונה כשבוע. הרעיונות היו שלי ושל ירון וקסלר.” וקסלר ומכבי הובילו את הפרויקט, שבו לקחו חלק סטודנטים נוספים מהפקולטה. בהיבטים העיצוביים – תפאורה ומוטיבים אמנותיים – סייעו הדר אדרי ועדי אלחלל, סטודנטיות בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון.
חג שמח!!
דלק הוא משאב חיוני לקיומם של החיים המודרניים, ועם זאת הוא גם רעל מסוכן; חדירתו לגוף עלולה להוביל לשורה של נזקים בריאותיים ובהם סרטן ופגיעה במערכת העצבים, במערכת החיסונית, בפוריות, בכבד, בכליות ובכדוריות הדם האדומות. לפיכך נקבעו בישראל ובמדינות אחרות מגבלות על מינון רכיבי הדלק במי השתייה.
