קטגוריה: Uncategorized

טעינה מהירה נחשבת כיום תנאי הכרחי להצלחה כלכלית נרחבת של כלי רכב חשמליים. מצברי הליתיום-יון הקיימים מאופיינים בצפיפות אנרגיה גבוהה המאפשרות טווח נסיעה מספק, אולם עד כה לא נפתרה בעיית מהירות הטעינה. תהליך טעינה יעיל שלא פוגע באיכות הסוללה עלול לארוך כיום עד 8 שעות – הרבה יותר מהדקות הספורות הנדרשות לתדלוק של מכונית רגילה בתחנת דלק.

המפתח לפריצת הדרך במהירות הטעינה טמון בשילוב בין התכונות של חומרי האנודה (האלקטרודה השלילית), הקתודה (האלקטרודה החיובית) והאלקטרוליט (נוזל הסוללה המוליך את יוני הליתיום היוצרים את הזרם). מתווה לפריצת דרך כזאת הוצג לאחרונה בסקירה בכתב העת היוקרתי Advanced Energy Materials. מאמר הסקירה בוחן את היתרונות ואת החסרונות של חומרי הסוללה הטיפוסיים ומציג המלצות ספציפיות לשיפור מהירות הטעינה.

את הסקירה, המציגה  בפירוט את העקרונות הפיזיקליים והכימיים של שילובי חומרים שונים בסוללות ליתיום-יון, כתבה קבוצת חוקרים ישראלית-גרמנית שחבריה הם מומחים מובילים בפיתוח חומרים לסוללות ולהתקני כוח. המחברים המובילים הם פרופ’ יאיר עין-אלי והמשתלמת לדוקטורט רונית נטאשה לוי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים ותוכנית האנרגיה ע”ש גרנד (GTEP) בטכניון, ופרופ’ יורגן יאנק ודוקטור מנואל ווייס מהמכון לכימיה פיזיקלית באוניברסיטת גיסן, גרמניה.

החוקרים מצביעים על ההובלה (דיפוזיה) ועל השינוע (מיגרציה) של יוני הליתיום בתוך האלקטרודות המוצקות כתהליכים מכריעים, המגבילים כיום את מהירות הטעינה. הם מסבירים כי הדיפוזיה והשינוע של יוני הליתיום בתוך החומרים הפעילים באלקטרודות מאיטים את תהליך הטעינה, זאת משום שיוני הליתיום נדרשים לעבור מהאלקטרודה החיובית שהינה בגדר “מוצק נקבובי” (בעלת הרכב כימי של תחמוצת מתכתית) אל תוך תווך האלקטרוליט הנוזלי ובה בעת, יוני ליתיום בכמות אקוויולנטית (שוות מטען) מועברים מהתווך הנוזלי אל האנודה המארחת אותם. תהליך זה עלול להגביר את התנגדות התא ולגרור אחריו השקעת אנרגיה נוספת (ממקור האנרגיה-המטען החשמלי בעמדת הטעינה) כדי לדחוף את התהליך קדימה. שתי התופעות הקינטיות הללו לא רק מאטות את הטעינה אלא גם עלולות להוביל לפיצוץ ולהתלקחות של הסוללה, משום שהן יוצרות ציפוי מסוכן של ליתיום מתכתי באנודת סוללת הליתיום-יון העשויה מגרפיט.

אלה קבוצות המחקר שלקחו חלק בעבודת הסקירה: מישראל – פרופ’ יאיר עין-אלי [הטכניון] ופרופ’ דורון אורבך [אוניברסיטת בר אילן]; מגרמניה – פרופ’ יורגן יאנק [אוניברסיטת גיסן], פרופ’ מרטין ווינטר [אוניברסיטת מונסטר] ופרופ’ מרגרט וולפהארט [מרכז המחקר לאנרגיה, אולם]. המחקר נתמך על ידי משרד המדע והטכנולוגיה, הוועדה לתכנון ולתקצוב (ות”ת) והמועצה להשכלה גבוהה (מל”ג),  מינהלת תחליפי דלקים ותחבורה חכמה במשרד ראש הממשלה (במסגרת מרכז המחקר הישראלי להנעה אלקטרוכימית) ותוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון (GTEP).

 

למאמר בכתב העת  Advanced Energy Materials לחצו כאן

גידים הם רקמות חיבור סיביות המקשרות בין שרירים ועצמות. מאחר שגידים, שרירים ועצמות מאופיינים בתכונות מכניות שונות מאוד, לא ברור כיצד הם מתחברים זה לזה באופן המאפשר להם לעמוד בעומסים גדולים בזמן כיווץ השרירים.

במחקר חדש שנערך בטכניון נבחן החיבור בין הגיד לשריר – ממשק גיד-שריר. את המחקר שהתפרסם ב-Nature Communications הובילו פרופ’ פלג חסון והדוקטורנטית וסאל יאסין בדארנה מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט.

ממשקי גיד-שריר משפיעים במידה רבה על היכולות המוטוריות ועל העמידה בעומסים, ונזקים בהתפתחותם של ממשקים אלה עלולים לגרום לקרעים ולפגיעה בפעילות השרירים. לכן, הבנת המנגנונים המולקולריים של התהליך היא יעד חשוב מאוד.

חוקרי הטכניון גילו כי במובן מסוים, קצות השריר נולדים מהגיד; בניסוח מדויק יותר, תאים מסוימים הנמצאים בסביבת קצות השריר ומקורם בגיד מכילים מאפייני גיד אך מבטאים גנים שריריים. תאים אלה מתאחים אל תוך סיבי השריר באזור ממשק השריר-גיד. כתוצאה מכך, נוצרים סיבים היברידיים שקצותיהם הופכים מרקמת שריר לרקמת גיד, וכך נוצר אותו ממשק בין השריר לגיד. פריצת הדרך הושגה באמצעות שיטות חדשניות ובהן טכנולוגיה חדשנית לאנליזה של תא בודד (scRNAseq).

החוקרים מעריכים כי מנגנון זה, המאפשר התפתחות של רקמות חיבור שונות מתוך סיבים היברידיים, קיים גם באיברים אחרים בגוף.

במחקר השתתפו חוקרים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת סינסינטי ובבית החולים לילדים המסונף אליו. תמכו בו הקרן הלאומית למדע (ISF), מכון רפפורט בטכניון, ארגון Pew Charitable Trusts ו-NIH.

למאמר בכתב העת המדעי Nature Communications לחצו כאן

 

מספרים לנו שכל הידע נמצא כיום בקצות אצבעותינו – במרחק חיפוש קליל בגוגל. אבל מה קורה כשמשתמשים מחפשים מידע בשפתם, והיא אינה אנגלית? למשל, כשמחפשים מונח בתחום המדעים, האם מנועי החיפוש נותנים לתלמידים דוברי עברית, ערבית ואנגלית את אותה גישה למידע איכותי? על שאלה זו משיב – בשלילה, אם יורשה לנו ספוילר – מחקר חדש שנערך בטכניון והתפרסם בכתב העתPublic Understanding of Science.

במחקר נמצא שתוצאות החיפוש למונחים באנגלית איכותיות יותר מאשר אלה בעברית ובערבית. עוד נמצא שרוב ההבדלים בין השפות נובעים מההיבטים הפדגוגיים, כלומר ממידת ההתאמה של התוכן למשתמשים צעירים, ולא מהיבטים מדעיים כגון רמת הדיוק של התוכן. כמה מההבדלים הגדולים ביותר בין השפות נמצאו במושגים הקשורים לתזונה ולחילוף החומרים, למשל “פחמימה”, “חלבון”, “אנזים” ו”מטבוליזם”.

הממצאים מתייחסים לתוצאות הראשונות שמציע גוגל למשתמשים מישראל עבור 30 מושגים מדעיים בסיסיים בשלוש שפות: עברית, ערבית ואנגלית. המושגים שנבדקו משתייכים לשלושה תחומי דעת: ביולוגיה, כימיה ופיזיקה. עבור כל תוצאה נבדקה האיכות המדעית (לפי מדדים כגון הדיוק בתכנים, סמכות המחבר והמקורות); האיכות הפדגוגית (לדוגמה, הקישור לחיי היום-יום וטיב אמצעי ההמחשה); ומדדים לאיכות של מקורות אלקטרוניים (למשל עדכניות ואינטראקטיביות).

את המחקר ערכו כאותר זועבי, ד”ר אביב שרון ופרופ’ אילת ברעם־צברי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון יחד עם החוקר העצמאי ד”ר אייל ניצני. זועבי, שערכה את המחקר במסגרת לימודי תואר שני בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון, אומרת כי “הממצאים עוזרים לנו להבין את הפער הדיגיטלי ואת הגורמים החברתיים שמשפיעים על היכולת שלנו לפתח אוריינות מדעית. מידת ההבנה שלנו במדעים תלויה בסביבה שבה אנחנו חיים ובגישה שלנו למידע מדעי איכותי, והמחקר מראה שגישה זו תלויה בשפות שאנו שולטים בהן.

“הקהילות המדעיות והחינוכיות צריכות לפעול לצמצומו של הפער,” מוסיפה פרופ’ ברעם־צברי, שהמחקר בוצע בהנחייתה. “לכולנו זכות לגישה למידע מדעי איכותי בשפתנו.”

למאמר בכתב העת Public Understanding of Science  לחצו כאן

לסרטון המציג את המחקר:

[su_youtube url=”https://youtu.be/ZYTlIdUWxss” width=”700″ height=”200″]

 

ביום א’ (11 ביולי 2021) התקיים טקס הסיום הראשון ב-GTIIT, מכון גואנגדונג-טכניון-ישראל לטכנולוגיה בשנטאו, סין. בטקס חולקו תעודות “בוגר טכניון” ל-149 סטודנטים וסטודנטיות, שרובם בחרו להמשיך לתארים מתקדמים בטכניון, ב- GTIIT ובמוסדות מובילים אחרים ברחבי העולם. מקהלת GTIIT שרה בעברית את “ערב של שושנים” ונשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון בירך את הבוגרים מחיפה. בטקס השתתפו בכירים מהטכניון ונציגים סיניים בכירים ובהם סגן מושל גואנגדונג מר ואנג שי, נשיא GTIIT פרופסור שינגאו גונג, יו”ר מועצת המנהלים של GTIIT פרופ’ ג’יאנג הונג, נשיא אוניברסיטת שנטאו פרופ’ האו ז’יפנג ונציגת קרן לי קא-שינג ד”ר פרידה לואו.

 

“מכון גואנדונג-טכניון-ישראל לטכנולוגיה הוא יוזמה חסרת תקדים בהיסטוריה של סין וישראל – שתי אומות עתיקות החולקות את ההוקרה לידע, השכלה וחדשנות במשך אלפי שנים,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “יוזמה זו גישרה על פני מרחקים גאוגרפיים והבדלי שפה, וכך נוצר הפלא שאנו חוגגים היום. 70% מכם, הבוגרים, ממשיכים לתארים מתקדמים באוניברסיטאות שונות ברחבי העולם. זהו שיעור עצום המעיד על הפוטנציאל הרב של בוגרי המחזור הראשון. זהו יום היסטורי, והתרגשותכם – הסטודנטים ומשפחותיהם, המרצים והצוות המינהלי בסין – מורגשת עד חיפה. לצערי איני יכול להשתתף בטקס באופן פיזי בגלל מגבלות המגפה אבל האמינו לי, גם כאן בטכניון ההתרגשות עצומה.”

 

פלג לוי, הקונסול הכללי של ישראל בגוואנגז’ו, בירת מחוז גואנגדונג, אמר בטקס כי “GTIIT הוא עבורנו היהלום שבכתר בקשרי ישראל סין. אתם הדור הצעיר, אתם התקווה של סין, והחדשנות והכישורים שאתם יוצאים עמם לעולם הם המפתח לעתיד. אני מפציר בכם לחתור להגשמת חלומותיכם לא רק בהקשר המקצועי אלא גם בחייכם האישיים. וכפי שאומרים אצלנו, ‘בשנה הבאה בירושלים’ – ובחיפה.”

 

GTIIT – מכון גואנדונג-טכניון-ישראל לטכנולוגיה נולד מתוך שותפות היסטורית בין הטכניון, קרן לי קא שינג, ממשלת מחוז גואנגדונג ועיריית שנטאו וביוזמתו של הפילנתרופ לי קא-שינג. מטרתו: הכשרת אליטה מדעית-הנדסית שתשפיע על סין ועל העולם כולו בעיקר בהיבטים הקשורים באיכות הסביבה. אבן הפינה למכון הונחה בדצמבר 2015 מול קהל של כ-5,000 איש ובהשתתפות הנשיא התשיעי שמעון פרס ז”ל. כעבור שנתיים בלבד, ב-18 בדצמבר 2017, נערכה חנוכת המכון. מצד הטכניון הובילו את היוזמה נשיא הטכניון דאז פרופ’ פרץ לביא, עוזרו לפרויקטים אסטרטגיים פרופ’ פאול פייגין, חתן פרס נובל פרופ’-מחקר אהרן צ’חנובר, והמשנה לנשיא של GTIIT עד לאחרונה פרופ’ אליעזר שלו.

נשיא GTIIT פרופ’ גונג אמר בטקס כי “עבורי, אתם ההישג החשוב ביותר מאז ייסודו של המכון. היום אתם עוזבים את האוניברסיטה ויוצאים, כבוגרים, למסע חדש. הרשו לעצמכם לחלום בגדול ולכוון גבוה. כנשיא המכון אני מאמין כי בוגרינו, באשר הם, יעלו ויצליחו ויזרחו כמו השמש.”

 

המשנה לנשיא GTIIT, פרופ’ דוד גרשוני מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, קרא את הנוסח הרשמי של הסמכת הבוגרים וציין כי 107 מהם השלימו תואר בתחומי ההנדסה השונים ו-42 במדעים, סך הכל 149 בוגרים. הוא בירך את הבוגרים על הישגיהם, איחל להם קריירה פורייה ומוצלחת ואמר כי “אין לי ספק שהידע שרכשתם כאן בארבע השנים האחרונות ישרת אתכם היטב לשנים ארוכות.”

 

דיקנית לימודי ההסמכה ב-GTIIT, פרופ’ דגנית דנינו מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, אמרה לבוגרים כי “לפני ארבע שנים פתחתם דלת המובילה אל הלא נודע. קיבלתם את ההצעה שלנו ללמוד בתנאים התובעניים של הטכניון ולזכות בהצלחה שהדרך אליה קשה וארוכה. היום אנו מעניקים תעודות ל-149 צעירים שרובם – 99 מהם – החליטו להמשיך לתארים מתקדמים, 9 מהם בטכניון ו-12 ב-GTIIT.” פרופ’ דנינו הוסיפה כי “בתרבות הסינית, כמו בתרבות הישראלית, חינוך ומשפחה הם ערכים מרכזיים, והמשפחות שלכן הן שתמכו בכם בארבע השנים האלה שבהן רכשתם השכלה. Dream It! Do It! עלו והצליחו.”

בשם הבוגרים דיבר הבוגר הנפנג קאי שאמר: “בחרתי בלימודים ב-GTIIT לכאורה כי זה קרוב לבית שלי וכך יכולתי לפגוש את המשפחה בכל סוף שבוע; אבל כיום ברור לי שבחרתי ב-GTIIT בשל היותו מקום ייחודי שהפך אותי לאדם טוב יותר. כאן למדנו לחשוב באופן עצמאי וביקורתי וכאן קיבלנו מהמרצים השראה, תמיכה וסבלנות. כאן הפכה החדשנות עבורי ממושג מופשט למציאות.”

 

 

לצפייה בשידור המלא של הטקס:

[su_youtube url=”https://youtu.be/vGxuF3K5-_w” width=”700″ height=”200″]

קרדיט: GTIIT News & Public Affairs

קרן וולף העניקה את פרס קריל לחוקרים ישראלים צעירים לשנת 2021. בין עשרת הזוכים שני חוקרים מהטכניון:

פרופ”ח עדו קמינר מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש אנדרו וארנה ויטרבי ופרופ”ח יואב שכטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית. שניהם בוגרי הטכניון במסלולים דומים – תואר ראשון כפול בפיזיקה ובהנדסת חשמל ודוקטורט במסלול ישיר בפקולטה לפיזיקה בטכניון בהנחיית פרופ’ מחקר מוטי שגב. שניהם עוסקים בפיתוח טכנולוגיות מיקרוסקופיה חדשות וכבר רשמו הישגים חלוציים בהקשר זה.

פרופ”ח עדו קמינר חזר לטכניון כחבר סגל בשנת 2018 אחרי פוסט-דוקטורט ב-MIT. הוא ראש קבוצת AdQuanta והמעבדה לדינמיקה קוונטית של אלומות אלקטרונים ע”ש רוברט ורות מגיד, המפתחת שיטות תיאורטיות חדשניות ומערכות ניסוי מתקדמות, וכן חבר במכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI) ובמרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר.

פרופ”ח קמינר זכה במלגת רוטשילד, במלגת טכניון-MIT ובמלגת מארי קירי, נבחר לרשימת 40 המנהיגים המבטיחים מתחת לגיל 40 (מגזין TheMarker) וזכה בפרסים ובמענקים שונים ובהם מענק ERC למדען מתחיל ופרס בלווטניק למדען ישראלי צעיר. לאחרונה הוא פרסם בכתב העת המדעי Science מאמר המתאר הצלחה ראשונה במיפוי תנועת האור בחומר דו-ממדי בזמן אמת.

פרופ”ח יואב שכטמן חזר לטכניון כחבר סגל בשנת 2016 אחרי פוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד. הוא מפתח שיטות מיקרוסקופיה חדשניות לדימות החיים בסקלה ננומטרית, כולל צילום תלת-ממדי במהירות ובצבע, וזאת על ידי תכנון המערכת האופטית באמצעות בינה מלאכותית ופענוח של המידע בדרכים חישוביות מתקדמות. שיטות אלה מאפשרות בין השאר לנטר סמנים ביולוגיים חשובים העשויים לסייע בגילוי מוקדם של מחלות.

פרופ”ח שכטמן הוא חבר בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, במכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI) ובמרכז הבין-תחומי למדעי החיים וההנדסה ע”ש לורי לוקיי. הוא זכה בפרסים ובמענקים רבים ובהם מלגת תוכנית המנהיגות של קרן צוקרמן לחברי סגל, מענק ERC למדען מתחיל, פרס רכלר, מדליית האיגוד הבין-לאומי לביופיזיקה ופרס האיגוד הבין-לאומי להנדסה רפואית וביולוגית.

פרס קריל להצטיינות במחקר מדעי, לזכרם ולכבודם של בנימין וגיטלה קריל מנסבך שלנגר ז'”ל, ניתן לחוקרים מובילים שהם חברי סגל אקדמי מצטיינים, בדרגת מרצה או מרצה בכיר, המועסקים באחת האוניברסיטאות בישראל ועדיין לא קיבלו קביעות. הפרס המוענק משנת 2005 נחשב כפרס וולף לחוקרים צעירים ומכאן יוקרתו. מאז ייסודו חולקו 141 פרסי קריל לחוקרות ולחוקרים מצטיינים ממוסדות המחקר בארץ, רבים מהם מכהנים בתפקידים בכירים באקדמיה. בטקס שהתקיים הוענקו פרסי קריל ל-20 חוקרים וחוקרות מהאקדמיה הישראלית. כל אחד מהם קיבל 10,000 דולר.

הפרס, שמוענק כהוקרה על “מעשה מופת חלוצי” למען החברה בישראל הוקדש השנה לתרומה בתחום החדשנות והתעשייה. פרופ’ שהם הוא ראש המרכז לרובוטיקה ע”ש לאומי בטכניון; ארגון Start-Up Nation Central פועל לחיזוק תעשיית ההיי-טק וקידום חדשנות ישראלית בעולם

ועדת פרס יגאל אלון החליטה להעניק השנה את הפרס לשני זוכים: פרופ’ משה שהם מהטכניון – מחלוצי הרובוטיקה בישראל, ולארגון Start-Up Nation Central, ארגון ללא כוונת רווח הפועל לחזק את תעשיית ההייטק הישראלית ולקדם את החדשנות הישראלית ברחבי העולם.

הפרס, מטעם “אגודת דור הפלמ“ח” ברוחו של יגאל אלון, מוענק מדי שנה ל“מעשה מופת חלוצי” למען החברה בישראל. השנה הוקדש הפרס לתרומה ייחודית בתחום החדשנות והתעשייה הישראלית. חברי השיפוט היו יושבת הראש הגברת טלי ליפקין-שחק, תא“ל במיל’ רני פלק ומר אודי אורנשטיין. ראש ועדת הפרס, האלוף במיל’ נעם תיבון, בירך את הזוכים ואמר: “אנו גאים להעניק השנה את פרס יגאל אלון לזוכים על עשייתם המבורכת לקידום וחדשנות בתחומי התעשייה“

 

פרופ’ שהם, יליד 1952, הוא בוגר הטכניון, חבר סגל בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, ראש המעבדה לרובוטיקה וראש המרכז לרובוטיקה ע”ש לאומי. בשנת 1995, עם חזרתו משהות באוניברסיטת סטנפורד כפרופסור אורח, החל לעסוק ברובוטיקה רפואית.

בשנת 2001 הוא הקים את “מזור רובוטיקה” – החברה הראשונה בעולם ליישום רובוטיקה מסייעת בניתוחי גב. הרובוט שפיתחה החברה פועל כיום במאות בתי חולים בעולם וכבר ביצע עשרות אלפי ניתוחים ומיקם בדייקנות כרבע מיליון מישתלים בחוליות עמוד השדרה של חולים. ב-2018 נרכשה החברה תמורת 1.6 מיליארד דולר על ידי חברת מדטרוניק – הרכישה הגדולה ביותר בישראל בתחום המכשור הרפואי.

במרוצת השנים הוקמו חברות נוספות על בסיס הטכנולוגיות הרובוטיות שפיתח שהם: Microbot Medical, Xact Robotics, Tamar Robotics ו-Forsight Robotics. בנוסף הוא מייסד-שותף בחברת Diagnostic Robotics המפתחת פתרונות טכנולוגיים מבוססי בינה מלאכותית להפחתת העומס במערכות רפואיות.

במשך שנות עבודתו עסק שהם בחינוך ובהפצת ידע. הוא יזם את הכנס הישראלי לניתוחים בעזרת מחשב, רובוטיקה רפואית והדמיה רפואית וכיהן כיו“ר שלו, יחד עם פרופ׳ ליאו יוסקוביץ׳, במשך 16 שנים רצופות. בתפקידו כראש המרכז לרובוטיקה ע“ש לאומי בטכניון הוא עוסק בחינוך ילדים ובני נוער בטכנולוגיה וברובוטיקה ובין היתר ייסד את תחרות “רובוטראפיק” שבמסגרתה תלמידים מרחבי העולם מתכננים ובונים מכוניות אוטונומיות זעירות.

פרופ’ שהם זכה בעשרות פרסים ובהם פרס תומס א. אדיסון מטעם האגודה האמריקאית להנדסת מכונות. הוא חבר באקדמיה הלאומית להנדסה של ארצות הברית, ממקימי היישוב הושעיה בגליל, נשוי לטובה, אב לארבעה בנים וסב גאה לנכדים.

ליותר מעשרה אחוז מהאנושות, מעל 670 מיליון איש, אין כיום גישה למי שתייה נקיים, והדבר משפיע על היבטים רבים בחייהם לרבות בריאות, חינוך ושוויון מגדרי. הטכנולוגיה של H₂O_LL יכולה להפיק מים מהאוויר גם באזורים יבשים ומדבריים והיא רלוונטית מאוד לרבים מ-17 היעדים לפיתוח בר-קיימא שקבע האו”ם ובהם מימוש זכותו של כל אדם למים נקיים, בריאות לכול, צמצום אי השוויון, התמודדות עם שינויי אקלים והשלכותיהם, אפשרות לחינוך איכותי ושוויון מגדרי (במקומות רבים ילדים, ובמיוחד ילדות, נדרשים לספק את המים למשפחה על חשבון שעות הלימוד שלהם בבית הספר).

 

חוקרי הטכניון בנו בחצר הטכנולוגיות הסביבתיות בטכניון מתקן הדגמה הפועל מחורף 2020 (גם בתקופת הקורונה) ובאמצעותו הודגמה היתכנות הטכנולוגיה. H₂O_LL מתעתדת להפוך לחברה שתמסחר את הטכנולוגיה. מנכ”ל החברה הוא מר אילן כץ (M.Sc) וסמנכ”ל הפיתוח העסקי הוא מר עודד דיטסל. ד”ר חאלד גומיד מהפקולטה להנדסת מכונות תרם גם הוא רבות לטכנולוגיה של המיזם (www.H2Oll.com).

 

פלטפורמת Water Europe נוסדה על ידי האיחוד האירופי (EC) ב-2004 וכיום מקיפה מעל 200 גופים מסחריים, אקדמיים ומחקריים כמו גם חברות אספקת מים. המטרה: לבנות באירופה משק מים המבוסס על פתרונות טכנולוגיים חכמים.

 

 

 

לצפייה בסרטון המציג את החברה:

[su_youtube url=”https://youtu.be/DZZ7w-LrB4w” width=”700″ height=”200″]

חברי סנט הטכניון אישרו את ההצהרה לייצוג הולם בסגל האקדמי של הטכניון. וזו לשונה:

“שערי הטכניון פתוחים לחברות ולחברי סגל אקדמי ומינהלי ולתלמידות ולתלמידים מכל מגדר, מוצא, דת ולאום. הטכניון מכיר בערכו של מגוון אנושי לקיום סביבה חברתית אשר מעודדת סקרנות, דמיון, יצירתיות, מיצוי יכולות וחשיבה ביקורתית תוך חתירה לאמת. חברי וחברות הסגל האקדמי של הטכניון, הסנט והנהלת המוסד מודעים להיעדר ייצוג מגדרי הולם בעת הזו (שנת 2021) – שיקוף של נסיבות היסטוריות, תרבותיות וחברתיות – ומתחייבים להמשיך ולפעול ללא לאות לתיקון המצב: העשרת המגוון האנושי וטיפוח ייצוג מגדרי הולם בכל רמות הארגון, תוך הקפדה על איכות ואמות מידה אקדמיות שוויוניות.“

ההצהרה ההיסטורית של סנט הטכניון היא אחת ההמלצות של הוועדה לבדיקת הייצוג המגדרי בסגל האקדמי בטכניון. הועדה ביססה את המלצותיה על בחינת הנתונים, משאלי רוחב וראיונות עומק. הוועדה מכירה בכך שהייצוג המגדרי בטכניון חסר היום הן מבחינת הנתונים היבשים והן לדעתם של חברי וחברות הסגל.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, שעמד בראש הוועדה, יחד עם פרופ’ אילת טל, יועצת הנשיא לקידום נשים במדע ובהנדסה, אמר: “ההצהרה היא פרי המלצה של ועדה שהקמתי בתחילת 2020 כדי לבדוק דרכים להגדלת ייצוג הנשים בסגל האקדמי הבכיר בטכניון, בוועדות, בתפקידים המשפיעים ובהנהלה. בבסיס כינוס הוועדה עמדה ההכרה כי גיוון בכלל, וגיוון מגדרי בפרט, חשוב למדע ולמחקר טובים יותר, לאקדמיה טובה יותר ולחברה טובה, מכבדת והוגנת יותר. הצהרת הסנט בנושא מדגישה את החשיבות הגדולה שמייחס הטכניון לנושא.”

הוועדה מצביעה על כך שלמרות השיפור המתמשך בייצוג נשים בסגל הטכניון ובהנהלה, הדרך עודנה ארוכה. זאת בין השאר משום שדרכן של נשים, ככלל, קשה יותר, והפוסט-דוקטורט מהווה צוואר בקבוק בעייתי במיוחד. קיימות סיבות רבות לייצוג החסר של נשים בסגל האקדמי הבכיר ובנקודות ההשפעה השונות. סיבות אלה כוללות חינוך בחטיבות הביניים ובבתי הספר התיכוניים, תרבות בכלל ותרבות ארגונית בפרט, ציפיות אישיות ומשפחתיות ועוד.

“האתגר של הטכניון בנושא זה גדול משל מוסדות אחרים באקדמיה הישראלית משום שתחומי הליבה שלו – טכנולוגיה והנדסה – הם תחומים המאופיינים מאז ומתמיד בייצוג נמוך של נשים,” אמרה פרופ’ אילת טל, יועצת הנשיא לקידום נשים במדע ובהנדסה. “הוועדה התמקדה בהיבטים הניתנים לשינוי בתוך הטכניון בטווח הקרוב, כלומר בתוך שנה. הועדה זיהתה שלושה כיווני פעולה עיקריים: הגדלת מספר הפונות למשרות סגל אקדמי ומספר הנענות בחיוב להצעה; הגדלת מספר הנשים בהנהלה, בוועדות ובתפקידי מפתח; ושיפור האקלים הארגוני ומניעת הטיות בלתי מודעות. בין השאר ממליצה הוועדה על מינוי משנָה לנשיא לנושא גיוון והקמת יחידה לגיוון מגדרי, מגזרי ואחר בטכניון. חלק מהמלצות הוועדה כבר יושמו בשנה החולפת.”

“בדקנו גם את תהליך הקידום בטכניון. גילינו כי החל משנת 2000  אין בטכניון פער בזמני הקידום בין גברים ונשים בסגל האקדמי. זה אחד הנתונים המשמחים שמצאנו המצביע על השינוי החיובי שכבר קורה.”

בוועדה לבדיקת הייצוג המגדרי בסגל האקדמי בטכניון לקחו חלק גם פרופ’ אבינעם קולודני, הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי; פרופ’ אורית חזן, הפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה; ד”ר אירית אידן, ועד מנהל; פרופ’ אשרף בריק, הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך; פרופ’ יעל שדמי, הפקולטה לפיזיקה; ד”ר ליאת מעוז, יועצת הנשיא לתכנון אסטרטגי; ופרופ’ עירד יבנה, מנהל מוסד נאמן, הפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב.

בשנים האחרונות מתחוללת התקדמות מטאורית בתחומים של למידה עמוקה, אך כרגע כמעט שאין על המדף מוצרים רפואיים המשתמשים בטכנולוגיה כזו; כך, רופאים ממשיכים לבצע את עבודתם כפי שהיו רגילים בעשורים הקודמים.

כדי למצוא פתרון לבעיה חברה הקבוצה של פרופ’ יעל יניב מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית לקבוצות המחקר של הפרופסורים אלכס ברונשטיין ואסף שוסטר מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב. כעת, בהנחייתם המשותפת, מחקר של הדוקטורנטים יונתן אלול ואביב רוזנברג התפרסם בכתב העת של האקדמיה האמריקנית למדעים –  PNAS. החוקרים מדגימים במאמר מערכת מבוססת אינטליגנציה מלאכותית שמזהה מחלות בצורה אוטומטית על סמך מאות תרשימי אק”ג  – הטכנולוגיה הנפוצה ביותר כיום לאבחון בעיות לב.

המערכת החדשה מנתחת באופן אוטומטי את רישומי האק”ג באמצעות רשתות נוירונים רבודות – הכלי הבולט ביותר בתחום הלמידה החישובית כיום. רשתות אלה לומדות דפוסים שונים על ידי אימון על דוגמאות מרובות, והמערכת שפיתחו החוקרים אומנה על יותר מ-1.5 מיליון מקטעי אק”ג שנדגמו ממאות חולים מבתי חולים במדינות שונות.

בדיקת האק”ג, שפותחה לפני יותר ממאה שנה, מספקת במהירות נתונים חשובים על מצב הלב, וזאת במהירות וללא צורך בפעולה פולשנית. הבעיה היא שקריאת הרישום נעשית כיום על ידי קרדיולוג אנושי, וכך מחלחלים לפענוח הרישום אלמנטים סובייקטיביים. לכן פועלות קבוצות מחקר רבות בעולם לפיתוח מערכות שיבצעו פענוח אוטומטי יעיל ומדויק. יותר מכך, בשל יכולותיה לנתח נתונים מרובים מצליחה המערכת לזהות מצבי מחלה שקרדיולוגים אנושיים, מנוסים ככל שיהיו, לא יוכלו לזהות.

המערכת שפיתחו החוקרים נבנתה על פי דרישות שהגדירו קרדיולוגים מומחים והיא מפיקה פלט הכולל את מידת הוודאות של התוצאות, סימון של אזורים חשודים על גבי גל האק”ג והתרעות על תוצאות לא מובהקות ועל סיכונים מוגברים לפתולוגיה שלא נצפתה באות ה-אק”ג עצמו. המערכת מפגינה רגישות מספקת בהתרעות על נבדקים המצויים בסיכון להפרעות קצב גם שהפרעת הקצב לא נמצאת בהקלטה, ועם זאת כמעט אינה מספקת התראות שווא. יתר על כן, המערכת החדשה מסבירה את החלטותיה במונחים המקובלים בעולם הקרדיולוגיה.

החוקרים מקווים כי מערכת זו תוכל לשמש לסריקות רוחב באוכלוסייה לזיהוי מוקדם של אנשים בסיכון לסבול מהפרעות קצב. ללא אבחון מוקדם כזה, אנשים אלה נמצאים בסיכון מוגבר ללקות בהתקפי לב ושבץ.

 

את המחקר הובילו פרופ’ יעל יניב, ראש המעבדה למערכות ביו-אנרגטיות וביו-חשמליות בפקולטה להנדסה ביו-רפואית; פרופ’ אלכס ברונשטיין, ראש מעבדת VISTA בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב; פרופ’ אסף שוסטר, המעבדה ללמידה במאפייני עתק בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב וראש משותף של המרכז ללמידה חישובית; יונתן אלול, דוקטורנט במעבדותיהם של פרופ’ ברונשטיין, פרופ’ יניב ופרופ’ שוסטר, שהשלים בטכניון תואר ראשון בהנדסה ביו-רפואית ותואר שני בפקולטה למדעי המחשב; ואביב רוזנברג, דוקטורנט במעבדתם של פרופ’ ברונשטיין ופרופ’ יניב, שהשלים בטכניון תואר ראשון בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי ותואר שני בפקולטה להנדסה ביו-רפואית.

במחקר תמכו משרד המדע והטכנולוגיה וקרן הסייבר. המחקר התקיים במסגרת MLIS – המרכז ללמידה חישובית ולמערכות נבונות, המשלב את כלל פעילות הבינה המלאכותית בטכניון. בשנים האחרונות מדורג הטכניון בצמרת העולמית של מחקר ופיתוח ב-AI, והדירוג הבין-לאומי היוקרתי CSRankings מציב אותו במקום הראשון באירופה (וכמובן בישראל), ובמקום ה-15 בעולם בתחום זה. בתת-התחום של למידת מכונה מדורג הטכניון גבוה אף יותר, במקום ה-11 בעולם. זאת על סמך נתוני 2021-2016. כיום עוסקים 46 חוקרים בטכניון בתחומי הליבה של AI ויותר מ-100 חוקרים פועלים בתחומים הקשורים ב-AI. בראש MLIS עומדים פרופ’ שי מנור מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי ופרופ’ אסף שוסטר מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב.

 

למאמר בכתב העת  PNAS לחצו כאן

שרת הכלכלה והתעשייה, האלופה (במיל’) אורנה ברביבאי: “פיתוח הכלכלה הישראלית יתאפשר על ידי ניצול הנכסים האזוריים, הידע, הגיוון בהון האנושי, המדע והטכנולוגיה, היזמים ואנשי התעשייה, בדיוק כמו מיזם זה המחבר בין תשתיות מחקר לחברות התעשייה לצורך הגברת החדשנות בתעשייה, שיפור הפריון וכושר התחרות”

שרת הכלכלה והתעשייה, האלופה (במיל’) אורנה ברביבאי, ביקרה היום במפעלי תעשייה בפארק תעשיות בר לב ובקמפוס הטכניון בחיפה. היא נפגשה עם נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, הנהלת הטכניון ויזמים מובילים מקרב הסטודנטים בטכניון ובוגריו, זאת במטרה לקדם פרויקט פורץ דרך שמוביל הטכניון עם משרד הכלכלה ושותפים נוספים.

הפרויקט, פרי שיתוף פעולה בין מינהל תעשיות במשרד הכלכלה והתעשייה בראשות עוז כץ, הטכניון וקרן ראסל ברי, מנוהל על ידי מנכ”ל רשות החדשנות לשעבר אהרון אהרון, המשמש יועץ בכיר לנשיא הטכניון לקשרי תעשייה-אקדמיה. הפרויקט חותר להגדיל את מספר שיתופי הפעולה בין חוקרים וחוקרות מהטכניון למפעלי תעשייה באזור הצפון.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון המוביל את הפרויקט אמר בפגישתו עם שרת הכלכלה כי “השפעתו של הטכניון על הכלכלה הישראלית אדירה, ואין הרבה אוניברסיטאות בעולם שהשפיעו כמוהו על כלכלתה של מדינה שלמה. אנו רואים חשיבות רבה ומשימה לאומית בקידום הקשר עם התעשיות בצפון הארץ ופועלים להפיכת הטכניון למרכז (hub) לתעשיות רבות ומגוונות, לפלטפורמת מפגש בין התעשייה לאקדמיה. הפרויקט הנוכחי מבטא מגמה זו ויקדם ייצור תעשייתי מתקדם וחכם ויאיץ את פיתוח הכלכלה בצפון הארץ תוך שיתוף פעולה עם כלל הגורמים. הטכניון מביא לפרויקט מטרייה אקדמית מלאה, הכוללת את יכולותיו המתקדמות במחקר ופיתוח, תשתיות מחקר נרחבות, יזמות ויכולות ההוראה שלו כולל מסלולים ללמידה והכשרה בתחומים מתקדמים עבור אנשים בתעשייה המעוניינים בלמידה לאורך החיים (Lifelong learning).”

בתקופה הקרובה צפויים לצאת לדרך שלושה פיילוטים של מחקרים משותפים, שבסופם יגובש מתווה לביצוע שיתופי פעולה על בסיס קבוע. לצורך בחירת הפיילוטים פעל הצוות המשותף בחודשים האחרונים לזיהוי חיבורים פוטנציאליים. חוקרים מהטכניון ביקרו בעשרות מפעלי תעשייה, התרשמו מיכולות הייצור המקומיות ושוחחו עם החברות על צרכי המו”פ, על האתגרים בפיתוח מוצרים חדשים ועל כיוונים אפשריים של שיתופי פעולה עתידיים.

המחקר נערך בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון בהובלת ד”ר נדב אמדורסקי, ראש המעבדה לפולימרים ביולוגיים וביואלקטרוניקה, והדוקטורנטים ראמש ננדי ויובל אגם. לדברי ד”ר אמדורסקי, “הטרנד הירוק העובר על העולם אינו פוסח על התעשייה, וקבוצות רבות ברחבי העולם עובדות על פתרונות חדשים שיצמצמו את הזיהום הנגרם מייצור חומרים מלאכותיים ומעצם נוכחותם. אחת האלטרנטיבות היא כמובן שימוש בחומרים טבעיים, והאתגר הגדול הוא להתאים אותם לצורך הנדרש.”

שני הכיוונים העיקריים בכימיה המתחשבת בסביבה הם כימיה סביבתית – יצירה של חומרים ידידותיים לסביבה; וכימיה בת קיימא – ייצור המבוסס על חומרים זמינים שאינם מתכלים ועל תהליכים חסכוניים באנרגיה. המחקר הנוכחי משלב את שני הכיוונים האלה באמצעות תהליך ייצור ידידותי לסביבה המפיק מוצרים ידידותיים לסביבה, וזאת בהקשר של פולימרים מוליכים.

פולימרים הם שרשראות ארוכות של אלפי אבני בניין הקרויות מונומרים. סיבי משי, צמר וכותנה הם דוגמאות לפולימרים טבעיים, ואילו ניילון ו-PVC הם פולימרים מלאכותיים. פולימרים מוליכים הם תת-קבוצה של פולימרים, והם משמשים במגוון עצום של יישומים באלקטרוניקה, באגירת אנרגיה, בתאי דלק, ברפואה ועוד. כיום מיוצרים פולימרים אלה בתהליכים יקרים ומזהמים מנגזרות של נפט, גז ודלק מאובנים.

האלטרנטיבה שמציגים חוקרי הטכניון היא פולימרים חלבוניים – מולקולות המצויות ברקמות ביולוגיות שונות כגון סיבי משי וצמר, קורי עכביש, שערות וציפורניים. כאן כאמור הן נלקחו מתוצרי לוואי של תעשיית המזון שאחרת היו נזרקים לאשפה. לדברי ד”ר אמדורסקי, “ההשראה לשימוש בחלבונים ליצירת פולימרים מוליכי חשמל נובעת מהתפקוד הייחודי של חלבונים בטבע, שהם האחראיים הבלעדיים להובלת נושאי מטען שונים בעולמות החי והצומח – למשל העברת המטען בתהליך הנשימה התאי או בתהליך הפוטוסינתזה בצמחים.”

בהשראת מבנים חלבוניים טבעיים יצרו החוקרים יריעות פולימר שקופות בעלות מוליכות גבוהה. יריעות אלה מתאימות לשימושים ביולוגיים וביו-רפואיים שכן הן אינן רעילות, הן מתכלות בגוף האדם ואפשר למתוח אותן בכ-400% מאורכן המקורי מבלי לפגוע משמעותית בתכונותיהן החשמליות. מוליכותן החשמלית היא מהגבוהות שהתגלו בחומרים ביולוגיים.

לדברי ד”ר אמדורסקי, “ייצור היריעות במחקר שלנו הוא תהליך רציף (one-pot process), ספונטני, זול, מהיר, חסכוני באנרגיה ולא מזהם. במאמר אנחנו מדגימים את השימוש ביריעות אלה כ‘עור מלאכותי’ המנטר באופן בלתי פולשני אותות אלקטרופיזיולוגיים. אותות כאלה ממלאים תפקיד משמעותי בפעילות המוח והשרירים ולכן ניטור חיצוני שלהם הוא אתגר חשוב מאוד.”

ד”ר אמדורסקי מדגיש כי מאחר שמדובר בטכנולוגיות המיועדות ליישום ולמסחור, “השיקול הכלכלי מרכזי ולכן חשוב מאוד להוזיל את תהליכי הייצור כך שיפיקו מוצר שיתחרה גם במחירו בפולימרים מבוססי פטרוכימיקלים, ולשמחתי הצלחנו בכך. זאת בנוסף לצמצום הנזק הסביבתי גם בשלב הייצור וגם בשלב השימוש. הפולימר החדש יכול להתפרק פירוק ביולוגי באופן מלא בתוך פחות מ-48 שעות, זאת בניגוד לפולימרים הסינטטיים שאינם ניתנים לפירוק ביולוגי ולכן מזהמים את עולמנו.”

במחקר תמכו קרן גוטווירט (מלגה לראמש ננדי), הקרן הדו-לאומית למדע ארה”ב-ישראל, משרד המדע והטכנולוגיה ומענק PhosAgro/UNESCO/IUPAC בתחום הכימיה הירוקה. החוקרים מודים לתוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון (GTEP) על התמיכה הכספית באמצעות תוכנית NEVET ולמכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון (RBNI) על האפשרות להשתמש בתשתיות המחקר של המכון.

 

למאמר בכתב העת  Advanced Materials לחצו כאן

מחקר שנערך בטכניון שופך אור על הכרומטוזום – אחד המרכיבים הקריטיים בתהליך התרגום של די-אן-איי לתהליכים פיזיולוגיים חשובים בבריאות ובחולי. המחקר שהתפרסם בכתב העת Molecular Cell נערך בפקולטה לביולוגיה על ידי ד”ר סרגיי רודניצקי בהנחיית הפרופסורים אריאל קפלן ופיליפה מלמד.

אחד הכלים המרכזיים במחקר הוא “פינצטת לייזר” שפותחה בטכניון ומאפשרת לפרום את גדילי הדי-אן-איי כדי לבחון את הקשרים בינם לבין מולקולות חשובות המסייעות בארגונם בגרעין התא.

כל אחד מהתאים בגופנו מכיל די-אן-איי המספק את ההוראות הנדרשות להתפתחות התא ולתפקודו ומכאן גם לבריאותנו כאורגניזם שלם. הדי-אן-איי, מעין חוט שאורכו כשני מטר, דחוס בגרעין התא – אברון מזערי בגודל מיקרוני. דחיסה זו מתאפשרת הודות לאריזת הדי-אן-איי סביב חלבונים הקרויים היסטונים במבנה קומפקטי הקרוי כרומטין. תת-קבוצה חשובה של ההיסטונים היא “היסטונים מקשרים” המחברים בין חוטי הדי-אן-איי במבנה הקרוי כרומטוזום.

לכרומטין ולכרומטוזום, אם כן, יש תפקיד חיוני בהחזקתו הדחוסה של הדי-אן-איי בגרעין התא. הבעיה היא שאותה דחיסה מסתירה את הדי-אן-איי מאותם מרכיבים בתא האחראים על קריאתו ועל יישומן של ההוראות הכתובות בו. לכן יש לכרומטין תפקיד מרכזי גם בבקרה של התהליכים האלה על ידי הנגשה מבוקרת של הדי-אן-איי. כיצד? בכך עוסקות מעבדות קפלן ומלמד כבר שנים רבות. למחקרים אלה חשיבות קלינית רבה שכן תקלות בתפקוד הכרומטין והכרומטוזום קשורות בהתפתחות מחלות קשות ובהן סרטן.

קבוצת המחקר הטכניונית גילתה כי בהנגשתו של הדי-אן-איי ממלא ההיסטון המקשר תפקיד מרכזי. פענוח פעילותו של היסטון זה הוא אתגר קשה משום שמדובר בהיסטונים דינמיים, והשיטות הקונוונציונליות – אנליזה של מספר עצום של מולקולות בבת אחת – אינן מספקות מענה לחידה האמורה.פריצת הדרך במחקר הנוכחי מבוססת על שימוש בכלי ייחודי בקבוצת המחקר של פרופ’ קפלן: “פינצטת לייזר”. כלי זה אפשר לחוקרים “לפרום” את חוט הדי-אן-איי בדומה לרוכסן. כאשר הפרימה מגיעה לכרומטוזום, וקיימת נקודת מגע בין ההיסטון לדי-אן-איי, הרוכסן נתקע ונדרשת הפעלה של כוח כדי לנתק את נקודת המגע ולהמשיך בפרימה. כך ממפים החוקרים את המיקום והחוזק של כל המגעים שאחראים ליצירת הכרומטוזום.

ד”ר רודניצקי ועמיתיו גילו במחקר הנוכחי כי המגעים בין ההיסטון המקשר לדי-אן-איי נרחבים הרבה יותר מכפי שנהוג היה לחשוב וכי הכרומטוזומים גדולים בכ-50% מהאומדן שהיה נהוג בקהילה המדעית. בנוסף, החוקרים גילו כי התא יודע לשנות את צורת הכרומטוזום בין שתי אופציות: צורה סימטרית והדוקה שבה הדי-אן-איי אינו נגיש לקריאה; וצורה אסימטרית ופתוחה המנגישה אותו. המעבר בין הצורות נשלט בין השאר על ידי מערכת השעתוק עצמה, מה שמעיד על כך שהתא משתמש ב”משחק” בין שתי צורות ההיסטון כדי לווסת את הגישה לדי-אן-איי. חשיבותה של תגלית זו ברורה נוכח תפקידו הקריטי של הכרומטוזום בשמירה על ביטויו התקין של הגנום.

המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF).

למאמר בכתב העת  Molecular Cell לחצו כאן