Yearly Archives: 2019

מי השפכים הרעילים נוצרים בעיקר בתהליכי ייצור של דבקים אך גם בתעשיות העץ, הנייר והטקסטיל. סילוק הפורמלדהיד מהמים חיוני למניעת זיהום של מי-תהום וקרקעות

ד”ר עדי רדיאן

חוקרות בטכניון פיתחו טכנולוגיה חדשנית, שנרשמה כפטנט, לטיהור מים מהחומר הרעיל פורמלדהיד. את המחקר הובילו ד”ר עדי רדיאן והדוקטורנטית יעל זבולונוב מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית ושותפות בו פרופ’ אילת פישמן וד”ר זהר בן-ברק זילס מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. הוא התפרסם בכתב העת Chemical Engineering Journal.

פורמלדהיד (Formaldehyde), שנוסחתו הכימית CH₂O, הוא חומר מסרטן העלול לחדור לגופנו דרך נשימה, אכילה ושתייה ונחשב לאחד המזהמים הבעייתיים ביותר בתוך בניינים (indoor).

המחקר הנוכחי התמקד בבעיית קיומו של פורמלדהיד במים כתוצאה מתהליכים תעשייתיים. פורמלדהיד הוא בסיס לייצור של דבק ולכן נפוץ מאוד בתעשיות העץ, הנייר, הטקסטיל ועוד, שם הוא מצטבר במים הנוצרים בתהליכי הייצור. הזרמה של שפכי פורמלדהיד אלה לאדמה ולמאגרי מים אסורה כמובן, ולכן נעשים מאמצים רבים למצוא דרכים לפירוקו של החומר. מאחר שסילוקו מן המים יקר מאוד, חברות מסוימות פשוט שומרות את שפכי המים המזוהמים בחביות עד שיימצא פתרון מספק.

הפיתוח של חוקרות הטכניון מבוסס על חרסית מסוג מונטמורילוניט – מינרל טבעי שאחד ממאפייניו הוא שטח פנים גדול מאוד; בגרם אחד של חרסית זו יש שטח פנים של כ-760 מ”ר. תכונה זו מקנה לחרסית יכולת ספיחה נדירה. הפטנט שפותח בטכניון מבוסס על עיבוד של החרסית באופן המגביר את ספיחת הפורמלדהיד.

המרכיב העיקרי הנוסף בטכנולוגיה החדשה הוא חיידק מפרק-פורמלדהיד. חיידקים כאלה התפתחו בנגב בעקבות שימוש רב שנים בפורמלדהיד לחיטוי הקרקע. שימוש זה הוביל להתפתחותם של חיידקים עמידים לפורמלדהיד, היודעים לפרק את החומר המסוכן. בפתרון בעיית העמידות סייעה לחקלאי הנגב פרופ’ אילת פישמן, שרתמה את החיידק האמור למחקר הנוכחי; וכך, העמידות שהזיקה לחקלאים אפשרה את פיתוחה של הטכנולוגיה החדשה בטכניון.

הדוקטורנטית יעל זבולונוב

אולם החוקרות נדרשו להתגבר על בעיה טכנית קשה: רמת הפורמלדהיד הגבוהה בשפכי התעשייה קוטלת את החיידקים המוכנסים לתוכם. לכן נדרשה כאן מערכת הגנה שתאפשר לחיידקים לשרוד ולפרק את החומר המסוכן.

ההתקן שפיתחו חוקרות הטכניון מבוסס על חרסית מעובדת, בעלת מטען חשמלי חיובי, הסופחת אליה את הפורמלדהיד ומפחיתה את ריכוזו. ליחידה מוצמדים מראש חיידקים המפרקים את החומר. אחרי כל סבב של פירוק פורמלדהיד מנקה היחידה את עצמה לקראת סבב נוסף. לדברי ד”ר רדיאן, הפיתוח עשוי להיות רלוונטי גם לשימושים אחרים, למשל ספיחה ופירוק של חומרי הדברה שנשטפו בגשם ומאיימים לזהם את מי התהום.

המחקר נתמך על ידי מכון ראסל ברי למחקר בננוטכנולוגיה (RBNI) ומשרד המדע והטכנולוגיה.

ד”ר עדי רדיאן, ראש המעבדה לכימיה של הקרקע בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, השלימה דוקטורט בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית, שם עסקה בהתאמה של חרסית לספיחה של מזהמים אורגניים. לאחר מכן יצאה לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת מינסוטה, שם פיתחה מצעי ג’ל המושכים ומקבעים אליהם חיידקים המפרקים מזהמים כגון דלק וחומרי הדברה. ביולי 2016 חזרה ד”ר רדיאן לארץ והצטרפה לסגל הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון.

למאמר שהתפרסם  ב- Chemical Engineering Journal

סרטון המסביר את המחקר

Scott Leemaster

מר סקוט לימסטר מפרנקלין, מישיגן הוא היו”ר החדש של הקורטוריון – חבר הנאמנים של הטכניון. הוא נכנס לתפקיד בחודש יוני בתום מושב הקורטוריון והחליף את היו”ר הקודם, לארי ג’קייר, שכיהן בתפקיד שנים רבות. לימסטר, כקודמו, הוא יליד אזור דטרויט.

“במשך שנים, למזלי, הלכתי בעקבות לארי,” אמר מר לימסטר, “והיה לי הכבוד לעבוד איתו בשירות הטכניון, אותו מוסד מופלא שהניע את הכלכלה הישראלית המשגשגת והידק את הקשרים הבין-לאומיים עם אפריקה, הודו, סין ואזורים נוספים באסיה. נעניתי בשמחה ובכבוד לפנייה לקבל עלי את תפקיד יו”ר הקורטוריון, ואני אסיר תודה על ההזדמנות להמשיך את סיפור האהבה שלי עם הטכניון ואנשיו.”

מר לימסטר הוא סגן נשיא ומנהל Madison Electric Company, חברת אלקטרוניקה שמרכזה במישיגן. החברה מפיצה מוצרי חשמל, בקרים תעשייתיים וציוד אוטומציה. מר לימסטר קידם את החברה בין השאר בהרחבת מגוון המוצרים, בניהול חטיבת האלקטרוניקה ובשיפור ניהול המלאי.

מעורבותו ב-ATS (אגודת ידידי הטכניון בארצות הברית) החלה בשנות ה-90 מתוך הערך היהודי – “תיקון עולם”. לתפיסתו, “הטכניון משפר את חייהם של אנשים ברחבי העולם באמצעות פתרונות חדשניים במדע ובטכנולוגיה. לכל הטכנולוגיות שפותחו בחקלאות, באנרגיה, במים ובאנרגיה סולרית שורשים עמוקים בטכניון.”

הוא השתתף בתוכנית ה-ATS לפיתוח מנהיגות וב-2004 נבחר לכהונה בת שנתיים כנשיא הארגון בקהילת דטרויט. ב-2008 הוא החל כהונה נוספת. תחת ניהולו תמכו ידידי הטכניון בדטרויט בכמה פרויקטים אסטרטגיים בטכניון ובהם מעבדות בבניין הפקולטה להנדסת מכונות ע”ש דן ובטי קאהן ובשותפות מישיגן-ישראל למחקר ולחינוך המחברת בין הטכניון, אוניברסיטת מישיגן ומכון ויצמן למדע.

ב-2005 הצטרף מר לימסטר לוועד המנהל של ה-ATS, עמד בראשן של ועדות רבות ובהן ועדת הביקורת, וב-2012 התמנה לנשיא ה-ATS. במהלך כהונתו הוא הוביל את קמפיין הגיוס של הטכניון שנועד לגייס 1.5 מיליארד דולר תחת המוטו “שיפור העולם באמצעות חדשנות”. עד לאחרונה הוא כיהן כיו”ר הוועד המנהל של ה- ATS.

הוא ואשתו סוזי השתתפו במשלחות רבות של ה-ATS לישראל וליעדים אחרים ואף הובילו כמה מהן. יחד עם מר ג’קייר הוא סייע בארגון משלחת סולידריות לישראל בתקופת מבצע צוק איתן בשנת 2014.

בני הזוג לימסטר הם “גארדיינס”)   (Guardiansתואר שמעניק הטכניון לתורמים נדיבים במיוחד. הם תרמו בנדיבות לכמה פרויקטים ובהם ספריית הפקולטה להנדסת מכונות ותשתיות ליבה במרכז המחקר בתאי גזע והתחדשות רקמות ע”ש משפחות סוניס ופורמן. בשנת 2009 העניק הטכניון למר לימסטר תואר עמית כבוד על נדיבותו ועל מעורבותו העמוקה.

מחוץ לטכניון מעורב מר לימסטר בהקשר הפילנתרופי בעיקר ב- Hebrew Free Loan – מיזם המקצה הלוואות ללא ריבית המאפשרות ליחידים להגשים את חלומותיהם – וכיהן בהנהלת המיזם ובוועד המנהל שלו. לפני כן היה פעיל בפדרציה היהודית במטרופולין דטרויט. הוא זכה בפרס אלכס אטקין למנהיגים צעירים לשנת 2002-2001 כהוקרה על שירותו לקהילה ובפרס על שירות יוצא דופן לקהילה מטעם האגודה למומחים בגיוס משאבים בשנת 2008.

חוקרים מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון מציגים את הפוטנציאל העצום הטמון בשילוב בין שני התחומים

חוקרים בטכניון מציגים את הפוטנציאל העצום הטמון בשילוב בין בינה מלאכותית וננוטכנולוגיה לטובת שיפור אבחונים וטיפולים רפואיים. במאמר סקירה בכתב העתAdvanced Materials סוקרים פרופ’ אבי שרודר והדוקטורנט עומר אדיר את התחום ומציגים אפיקי פעולה עתידיים.

פרופ’ אבי שרודר (צילום דורון גולן)

פרופ’ שרודר, ראש המעבדה לתרופות ממוקדות מטרה וטכנולוגיות רפואה אישית, הוא נשיא האגודה הישראלית להנדסה כימית ולאחרונה התקבל כחבר באקדמיה הצעירה הישראלית – מעמד הניתן לחוקרים שהוכיחו הצטיינות במחקר וחשיבה מקורית וכן יוזמה ותרומה לחברה. קבוצת המחקר בראשותו מתמקדת בפיתוח מערכות ננוטכנולוגיות לטיפול בצרכים רפואיים, תוך התמקדות במחלת הסרטן.

לדברי הדוקטורנט עומר אדיר, “במאמר הנוכחי הצענו גישה טכנולוגית משולבת שמטרתה לשפר את הצלחת התהליך הטיפולי שעוברים חולי סרטן – מאבחון המחלה, דרך זיהוי סוג המחלה והתאמת הטיפול באופן אישי לכל חולה, ועד למעקב אחר תהליך ההחלמה ואיכות חיי החולה בהמשך. כיום יש כלים ננוטכנולוגיים רבים לטיפול ממוקד בסרטן, וחלקם פותחו כאן במעבדה, אולם אין לנו ספק ששילוב של בינה מלאכותית בכלים אלה ישפר את יעילותם הרפואית ואת התאמתם האישית לכל חולה. ראוי לציין שטכנולוגיות חדשות כגון ריצוף גנומי מייצרות כמות עצומה של מידע, ושיטות של בינה מלאכותית יאפשרו לטפל היטב במידע זה, לנתח אותו ביעילות ולספק מידע מועיל מאוד לצוות הרפואי.”

בינה מלאכותית (AI) וננוטכנולוגיה הם שני תחומים שונים המעורבים עמוקות בפיתוחה של רפואה מדויקת (precision medicine) – גישה המאפשרת התאמה של הטיפול המיטבי לחולה הספציפי. התאמה זו נדרשת משום שהבדלים בגיל, במגדר, בממדים גופניים, בסוג הדם ובנתונים גנומיים יוצרים הבדל בהשפעתו של כל טיפול ספציפי על מטופלים שונים. כלומר, טיפול מסוים המועיל לחולה אחד עשוי שלא לעזור לחולה אחר ואף להזיק לו. כאמור, השילוב בין בינה מלאכותית וננוטכנולגיה צפוי לסייע בהתאמה טובה יותר של האבחון והטיפול לכל חולה. שילוב זה עדיין נמצא בתחילת הדרך, והוא מצריך שילוב כלים הנדסיים מתקדמים, אולם כבר כיום ברור שהוא נושא בחובו פוטנציאל עצום לשיפור הרפואה המדויקת.

כיום משמשות ננוטכנולוגיות באבחון, וליתר דיוק במיפוי פרופיל המחלה של המטופל הספציפי, ולאחר מכן בתפירת טיפול מדויק למטופל זה. אחת הבעיות, בהקשר הסרטני, היא השוני הרב בין גידולים סרטניים במטופלים שונים. חוקרי הטכניון מעריכים כי בינה מלאכותית עשויה לסייע בהתמודדות עם אתגר ההתאמה האישית של הטיפול בסרטן.

קבוצת המחקר בראשותו של פרופ’ שרודר מתמקדת בפיתוח מערכות ננו-טכנולוגיות לטיפול בצרכים רפואיים, תוך התמקדות בטיפול מותאם אישית למחלת הסרטן. פרופ’ שרודר תרם גם לתחום החקלאות בפיתוח כלים חדשים לשמירה על בריאות בעלי חיים ושיפור בריאות המזון. הוא חיבר עשרות מאמרים, רשם כ-17 פטנטים והוא שותף בהקמת חברות הזנק בתחומי הביוטכנולוגיה והתרופות. הוא זכה בעשרות פרסים ובהם פרס קרן קריל מטעם קרן וולף, פרס אינטל בננוטכנולוגיה ופרס ינאי למצוינות בחינוך האקדמי.

 עומר אדיר

עומר אדיר השלים בטכניון תואר ראשון בהצטיינות יתרה בהנדסה ביוכימית בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון. כבר בסוף השנה הראשונה ללימודי התואר הראשון החל לעסוק במחקר במעבדה בראשותו של פרופ’ שרודר, וכיום הוא עושה בהנחייתו את הדוקטורט במסלול ישיר. הדוקטורנט נערך במסגרת התוכנית לננו-מדעים וננוטכנולוגיה בטכניון וממוקד בהולכת תרופות באמצעות חלקיקים ננומטריים.

העבודה נתמכה על ידי מענקים של המועצה האירופית למחקר (ERC), משרד המדע והטכנולוגיה והקרן הלאומית למדע (ISF).

למאמר המלא ב- Advanced Materials    לחצו כאן

שיבושים במנגנון זה, האופייניים לזיקנה, מעורבים במחלות רבות ובהן סוכרת, סרטן ומחלות מוח ניווניות

חוקרים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון מציגים בכתב העת eLife היבטים חדשים במנגנון השומר על זהותם של תאי הגוף הבוגרים. השמירה על הזהות התאית חיונית לתפקודם הפיזיולוגי של התא והרקמה ולשרידות היצור החי. את המחקר ערכו חוקרי הפקולטה לרפואה פרופ’ אמיר אורין, ד”ר נעמה פלינט-ברודסלי, ד”ר אולגה בויקו, עדי שפט ואליה לוטן-ביטמן.

תמונה ממיקרוסקופ קונפוקלי: חתך במעי הזבוב הבוגר – עודף תאי אב (אדומים וירוקים) עקב אובדן בקרה של הזהות הממוינת של תאי מעי בוגרים

המחקר התמקד באנטרוציטים – התאים הבוגרים העיקריים בדופן הפנימית של המעי הדק במודל זבוב התסיסה (דרוזופילה). הזדקנותם המהירה של זבובי הדרוזופילה מאפשרת לחוקרים להתחקות אחר תהליכים בהתפתחותם במהירות גבוהה יחסית. יתר על כן, המבנה התאי של מעי זבובי התסיסה פשוט יחסית ולכן נוח למחקר.

ביצורים רב-תאיים מיוצרים תאי הגוף הממוינים – תאי עור, תאי עצם, תאי מעי וכו’ – על ידי תאי גזע המהווים מעין “מפעל” לייצור תאים ממוינים. תאי הגזע ומנגנון ההתמיינות מעסיקים קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם. קבוצת המחקר הטכניונית, לעומת זאת, בחנה את מה שקורה אחרי ההתמיינות – כיצד שומרים האנטרוציטים, לדוגמה, על זהותם כאנטרוציטים.

“מתברר ששימור הזהות התאית אינו ברירת מחדל,” אומר פרופ’ אורין. “העובדה שתא מעי אינו הופך בשלב כלשהו לתא עור, לדוגמה, אינה ברורה מאליה. מצב זה דורש מאמץ מתמיד ממנגנוני הבקרה הפיזיולוגיים. קצת כמו במערכת יחסים אנושית, גם כאן לא מספיק להתניע; צריך גם לעבוד כדי לשמור על תפקוד המערכת.”

החוקרים מסבירים כי ללא בקרה קפדנית על שימור הזהות התאית, מערכת הגנים הדרושה לתא הממוין תחדל מלהתבטא, ותוכניות לא רלוונטיות יתבטאו שלא במקום  – לדוגמה, גנים של הלב יתבטאו בתאי מעי. שיבושים אלה יפגמו ביכולתה של הרקמה לבצעה את מטלותיה. שיבוש זה מלווה בתהליכים כגון דיפרנציאציה-מחדש (de-differentiation) פתולוגית, ההופכת את התא הממוין לתא מסוג חדש ועלולה להוביל למצבי חולי כגון סרטן ומחלות דמויות פרוגריה – מחלה המאופיינת בהזדקנות מואצת של האדם ונובעת ממוטציות בחלבון הלמין הגרעיני. לפיכך חשובה מאוד תקינותו של המנגנון השומר על הזהות התאית של תאים בוגרים.

חוקרי הטכניון גילו כי שניים מהגורמים המרכזיים בשימור הזהות התאית הם גורם השיעתוק Hey וחלבוני שלד גרעין התא (חלבוני למין גרעיניים, ובאנגלית Nuclear lamins). גורמי שיעתוק (Transcription factors) הם שחקנים מרכזיים במנגנון הבקרה הגנטי. השפעתם ממוקדת בתרגום של המידע הגנטי מהדי-אן-איי ל- mRNA- המולקולה המכילה את המידע הנחוץ לבנייתם של החלבונים בתא. תפקודם התקין חיוני ליצירה תקינה של חלבונים וכך גם לתפקודו התקין של האורגניזם כולו. החוקרים מצאו כי גורם השיעתוקHey  מעודד את ביטויו של חלבון הלמין הייחודי לתא הבוגר ומונע את ביטוי הלמין המצוי בתאי האב. בתא הבוגר מעצבים חלבון הלמין ו-Hey את מבנה הגרעין של התא, עיצוב הדורש בקרה מתמשכת ורציפה; בתאים מזדקנים פוחתת רמת ה-Hey, וירידה זו מובילה לאובדן זהותו של התא ולשיבושים בו.

צילום מיקרוסקופ קונפוקלי: חתך במעי הזבוב הבוגר: תאי גזע העוברים התמיינות משובשת

בעקבות הבנת מנגנון הבקרה המבוסס על Hey  הראו החוקרים כי באנטרוציטים במעי, חסר גנטי הממוקד ב- Heyאו בחלבון הלמין מביא להזדקנות מוקדמת של רקמת המעי ותמותה מוקדמת של זבובים צעירים, וזאת בדומה לתהליך הפיזיולוגי המתרחש בזיקנה. לעומת זאת, חיזוק ביטויו של הגן Hey באנטרוציטים מונע את הופעת הפגמים הקשורים להזדקנות תאי המעי וכך משפר את תפקוד רקמת המעי ומאט את הזדקנותה.

גילוי זה מהווה פריצת דרך בהבנת רשת הבקרים הנרחבת השומרת על זהותם של תאים בוגרים. תרגומם של ממצאים אלה לתהליכי סרטן וזיקנה מהווה בסיס לשיפור הטיפולים במחלות תלויות-הזדקנות. יתר על כן, הבנתה של רשת הב

קרה האמורה תאפשר לעכב אותה לטובת שיפור משמעותי בהנדסת תאי גזע ובתיקון שיבושים רפואיים שונים.

פרופ׳ אמיר אורין, בוגר מסלול הMD/PhD-בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, הוא ראש המעבדה ע”ש סטן ורות פלינקמן לחקר רשתות גנטיות בפקולטה לרפואה וחבר המרכז המשולב לחקר הסרטן בטכניון (TICC).

המחקר נתמך ע״י מענקים מהקרן הישראלית למדע, קרן מחקר מכון רפפורט למחקר רפואי וקרן המחקר לחקר סרטן ע״שׁ רות מרנדי-פלינקמן.

פרופ׳ אמיר אורין

דר’ נעמה פלינט-ברודסלי

אליה לוטן-ביטמן

דר’ אולגה בויקו

למאמר המלא לחצו כאן

נבחרת ישראל בכימיה חוזרת לישראל עטורה במדליות בהן זכו באולימפיאדה הבינלאומית, שהתקיימה במהלך השבוע האחרון בפריז. 4 חברי הנבחרת זכו במדליות- 3 מדליות ארד ומדלית כסף.

מימין לשמאל: רון רפאלי, רועי פאר, פרופ׳ זאב גרוס, דר׳ איזנה ניגל אטינגר, אסף מעודה, הלל שוחט, רון שפרינץ

נבחרת ישראל בכימיה הוכשרה בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון על ידי צוות בראשותו של פרופ׳ זאב גרוס, בחסות ובמימון של משרד החינוך ומרכז מדעני העתיד של קרן מיימונידיס.

חברי נבחרת ישראל בכימיה שייצגו בכבוד את מדינת ישראל הם:

• רועי פאר מגן חיים – זוכה מדליית כסף
• רון שפרינץ מאשדוד – זוכה מדליית ארד
• רון רפאלי מכפר ידידיה – זוכה מדליית ארד
• הלל שוחט מירושלים – זוכה מדליית ארד

את המשלחת ליוו פרופ’ זאב גרוס, מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך וראש תכניות הנוער לכימיה בטכניון והמאמנת הראשית ד”ר איזנה ניגל-אטינגר. בהכשרת התלמידים סייעו רבות הסטודנטים אסף מעודה ורז לוטן, זוכי מדליות אולימפיות בעברם, וגם מהנדסות המעבדה- גבריאלה הלוי ואמה גרץ ומנהלת תוכניות הנוער בפקולטה ד”ר אביטל להב.

האולימפיאדה הבינלאומית בכימיה היא הוותיקה מבין אולימפיאדות המדעים הבינלאומיות לתלמידי תיכון והתקיימה זו השנה ה- 51 בפריז-צרפת ולקחו בה חלק 300 צעירות וצעירים מ- 80 מדינות ברחבי העולם. מדינת ישראל משתתפת באולימפיאדה משנת 2006 ולאורך השנים הגיעה להישגים המצטברים הבאים: 2 מדליות זהב, 6 מדליות כסף, 24 מדליות ארד ו-4 ציונים לשבח.

שר החינוך, הרב רפי פרץ אמר “אני מברך את התלמידים שלנו על ההישג המרשים בכימיה. ההישג המרשים הזה מצטרף להישגים באולימפיאדות של מתמטיקה ופיזיקה ומציב את ישראל בקדמת הבמה. בעבור הזוכים ההישג הוא רק צעד ראשון לקראת צעד גדול יותר שיפרוץ בהמשך דרך בחקר הכימיה. אין לי ספק שהם וחבריהם בתחומי הפיזיקה והמתמטיקה יובילו את ישראל בעתיד להישגים גדולים ויציבו אותה בראש המדינות המובילות. המדעים הוא הפנס שמאיר לנו את הדרך, ואנחנו נמשיך לחזק ולקדם אותו”.

״כל הכבוד לתלמידים שעמדו בגבורה במסע ההכנה המפרך,” אמר ראש תכניות הנוער בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון, פרופ’ זאב גרוס, “ההכנות הנרחבות והמעמיקות של המשלחת, בראשות ד”ר איזנה ניגל אטינגר, הקנו לתלמידים את החוסן הנפשי הנדרש כדי שיפיקו מעצמם את המרב בשעת האמת. התחרות כללה בחינה מעשית של 5 שעות, שבה נדרשו התלמידים לבצע 3 מעבדות שונות, ומבחן תאורטי של 5 שעות שבמהלכן הם נדרשו לפתור יותר מ-100 שאלות. למאמץ נרחב זה שותפים גם חברי סגל בכירים, מהנדסי מעבדה ודוקטורנטים נוספים – כולם מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון. תודה מיוחדת לשני זוכי מדליות -עבר שתרמו רבות מניסיונם וזמנם, אסף מעודה ורז לוטן, שניהם כיום סטודנטים בטכניון. ”

יו”ר מרכז מדעני העתיד, ד”ר שמשון שושני: “נבחרות ישראל במדעים ממשיכות להביא גאווה גדולה למדינת ישראל ומגיעות להישגים אישיים ובינלאומיים יוצאי דופן. ההישגים מעוררי ההשראה של נבחרת ישראל בכימיה הם ההוכחה לכך כי השקעה, התמדה ונחישות להצטיין מובילות להצלחה ולהישגים. יש להמשיך לפעול למיצוי הפוטנציאל האישי של הכישרונות הצעירים, שמדינת ישראל התברכה בהם”.

רון רפאלי מכפר ידידיה – זוכה מדליית ארד

רועי פאר מגן חיים – זוכה מדליית כסף

הלל שוחט מירושלים – זוכה מדליית ארד

רון שפרינץ מאשדוד – זוכה מדליית ארד

כך אמרו האחים זהר ויהודה זיסאפל בטקס הנחת אבן הפינה לבניין ע”ש זיסאפל להנדסת חשמל בטכניון

הבניין החדש ישמש להמשך פיתוחה של הפקולטה להנדסת חשמל בטכניון ולהידוק קשריה עם התעשייה הישראלית

האחים זהר ויהודה זיסאפל, בוגרי הטכניון, הניחו ביום חמישי האחרון את אבן הפינה לבניין ע”ש זיסאפל להנדסת חשמל בטקס חגיגי שהתקיים בטכניון.

נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא הודה לאחים זיסאפל ולסגנו לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ’ בועז גולני, שמילא תפקיד מרכזי בקידום הפרויקט. פרופ’ לביא אמר: “זהו יום חג למשפחת הטכניון כולה ולפקולטה להנדסת חשמל. לפני 13 שנה שינו האחים זהר ויהודה זיסאפל את פני הטכניון עם הקמתו של מרכז זיסאפל למחקר בננואלקטרוניקה. בלי המרכז הזה לא היה הטכניון היום במקום שהוא נמצא בו, ואני מאמין שגם הבניין החדש יתרום רבות לקידומם של הפקולטה והטכניון. לקראת תום כהונתי כנשיא הטכניון לא יכולתי לדמיין מתנה יפה מזו.”

יהודה זיסאפל סיפר על תקופת לימודיו בטכניון ואמר: “בתור סטודנט לא דמיינתי שנתרום בניינים לטכניון, אבל זה חלק מרזי החיים – הם מפתיעים. לטכניון חלק חשוב בהצלחתנו, שכן הנושאים והידע אמנם משתנים במהירות בעולם הטכנולוגי, אבל הטכניון לימד אותנו איך ללמוד מהר נושאים חדשים ואיך להתעדכן בשינויים. אני מבקש להודות לטכניון על הבחירה להקים את הבניין החדש במקום הנהדר הזה, בין שני הבניינים הקיימים של הפקולטה. חשוב לנו מאוד שהבניין ישמש לא רק לפיתוחה של הפקולטה אלא גם להידוק הקשרים בין הטכניון לתעשייה הישראלית.”

זהר זיסאפל הצטרף לדברים ואמר כי “בתקופת לימודינו כאן התקיימו בפקולטה דיונים בשאלה אם היא צריכה להתמקד בחשמל או באלקטרוניקה, אבל כיום אני מבין שאתם חייבים להתמקד בשניהם וגם להיפתח לתחומים רבים אחרים. הטכניון ידע תמיד להיענות לצורכי התעשייה וחשוב שימשיך להתעדכן ולהיכנס לתחומים הצפויים להתפתח בעתיד.”

דיקן הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי פרופ’ נחום שימקין אמר כי “יהודה וזהר זיסאפל, מהיזמים הבולטים בתעשייה הישראלית, מלווים מקרוב את פעילותנו ותומכים בה מזה שנים. הם מהווים עבורנו מקור השראה וגאווה. הבניין החדש יספק לנו את המקום הנדרש להמשך התרחבותה של הפקולטה, ויאפשר לנו להמשיך להוביל ולהצטיין בהוראה ובמחקר ולסייע בקידומה של הטכנולוגיה הישראלית.”

הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי היא הפקולטה הגדולה ביותר בטכניון והמחלקה ההנדסית הגדולה בישראל, עם יותר מ-2,200 סטודנטים. במשך 80 שנות קיומה הכשירה הפקולטה כ-15,000 בוגרים שהובילו את תהליך השינוי של ישראל מארץ חקלאית למדינת הייטק. בוגרים אלה מהווים כיום את עמוד השדרה של התעשייה עתירת הידע האזרחית והביטחונית בישראל.

האחים זיסאפל, מייסדי קבוצת רד בינת, שמרו כל השנים על קשר חם עם הטכניון וסייעו לו בתרומות כספיות ובמעורבות אישית. יהודה זיסאפל עמד בראש ארגון בוגרי הטכניון, יזם את פרויקט “משלוש לחמש” המסייע לתלמידי תיכון להשלים חמש יחידות בגרות במקצועות הריאליים והקים את תוכנית “אופקים להייטק” (כיום “הישגים להייטק”), המאתרת חיילים משוחררים מהפריפריה הגיאוגרפית והחברתית בישראל ומסייעת להם לרכוש השכלה אקדמית בהנדסה ובמדעים. זהר זיסאפל, שסייע גם הוא לטכניון בדרכים רבות, תורם מיליוני דולרים לחינוך טכנולוגי לילדים ולחשיפת כל ילד בישראל למחשבים ולאינטרנט. בשנה שעברה התמנה זוהר זיסאפל ליו”ר הישראלי של קמפיין גיוס התרומות העולמי של הטכניון, שמטרתו לגייס משאבים בהיקף כולל של 1.8 מיליארד דולר כדי לבסס את מעמדו המוביל של הטכניון בזירה הגלובלית.

פרופ’ אורי סיון, יהודה זיסאפל, פרופ’ פרץ לביא, זהר זיסאפל, חלי בן נון ורותי לבנה

בטקס הנחת אבן הפינה. מימין לשמאל: פרופ’ אורי סיון, זהר זיסאפל, יהודה זיסאפל ופרופ’ פרץ לביא

עם מגילת אבן הפינה. מימין לשמאל: פרופ’ נחום שימקין, זהר זיסאפל, פרופ’ פרץ לביא ויהודה זיסאפל

את היישומון פיתחו שתי סטודנטיות – רוני אש ודולב עפרי מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי בטכניון

הסטודנטיות פיתחו יישומון חדשני הצפוי לסייע משמעותית לכבדי ראייה ולעיוורים. היישומון, שפותח בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי, הוצג בכנס ICSEE באילת 2018 וזכה בפרס לפרויקט מצטיין ע”ש תומס שוורץ.

מימין לשמאל: יאיר משה, דולב עפרי, איילת כהן ורוני אש

היישומון מאפשר להולכי רגל לקויי ראייה לחצות בבטחה כביש מרומזר. הוא מזהה את רמזור הולך הרגל ומודיע בקול מה צבעו. המשתמש נדרש רק לכוון את מצלמת הטלפון בכיוון הכללי הרצוי – הוא אינו צריך לדייק בכך – והיישומון מודיע לו אם אפשר לחצות. נחיצותו של הפיתוח גדולה במיוחד כשמדובר במעבר חצייה שבו אין חיווי קולי לעיוורים.

אמינותו הגבוהה של היישומון מבוססת על למידה עמוקה (deep learning) – אימון רשת עצבית מלאכותית (artificial neural network) הלומדת לזהות את צבע הרמזור על סמך מאגר גדול של דוגמאות של רמזורים. המאגר נבנה על ידי הסטודנטיות שפיתחו את היישומון כפרויקט גמר לתואר ראשון במעבדה לעיבוד אותות ותמונות (SIPL) בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי, בראשות פרופ’ דוד מלאך ומהנדס המעבדה נמרוד פלג. ובסיועה של הסטודנטית איילת כהן, בהנחייתו של מהנדס המעבדה יאיר משה ובשיתוף החממה החברתית בטכניון.

כדי להגביר את המודעות לשימוש באפליקציה יצולם בקרוב סרטון הומוריסטי קצר שידגים את השימוש בה. את הסרטון יביים במאי הקולנוע אלעד קידן, זוכה פרס אופיר, ששמע על היישומון ונרתם למשימה בהתנדבות.

הדגמה לשימוש ביישומון – בסרטון

סטודנטים בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל הציגו באירוע חגיגי את הפרויקטים שלהם: ערכה אווירודינמית למכונית מרוץ, נחיל רחפנים לגילוי שריפות, ננו-לוויין המונע על ידי מנוע פלזמה ועוד

פרופ’ גיל יודלביץ’. קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל קיימה ב-26 ביוני את תערוכת הפרויקטים של הסטודנטים לתואר ראשון. דיקן הפקולטה פרופ’ יצחק פרנקל אמר לסטודנטים: “הפרויקטים המוצגים כאן הם התנסות ראשונה שלכם באינטגרציה בכל ההיבטים של הנדסת אווירונוטיקה וחלל. אין לי ספק שלמדתם מהם המון, ושבעבודתכם בתעשייה תלמדו עוד הרבה. אני מזכיר לכם שתעשייה אינה האופציה היחידה ומזמין אתכם להמשיך כאן לתואר שני – בין אם תמשיכו אחר כך באקדמיה ובין אם תצאו לשוק.”

מרכז הפרויקטים בפקולטה, פרופ’ גיל יודלביץ, אמר לסטודנטים כי “הפרויקטים העניקו לכם הזדמנות להתנסות בעבודה מערכתית מא’ ועד ת’, בדומה לעבודה בתעשייה. בפעילות זו פיתחתם את הראייה המערכתית הנדרשת בהנדסת מערכות. חוויתם גם קשיים רבים באינטגרציה, בניסויים, בהמראות ובנחיתות, ועל כך אני אומר – ברוכים הבאים למציאות! כך נראה העולם האמיתי, ואין לי ספק שהקשיים והתקלות רק מעצימים את חווית הפרויקט.”

באירוע הוצגו הפרויקטים השונים – פרויקטים  חדשים ופרויקטי-המשך משנים קודמות – שהסטודנטים ערכו בהנחיית מומחים מהתעשייה. הפרויקטים החדשים שהוצגו באירוע הם הכטב”ם הסילוני האוטונומי Aeolus; כטב”ם הריסוס iSplane שפעילותו אינו נפגעת בתנאי חשיכה, אובך ועננות; והכטב”ם האווירואלסטי A³. אלה הפרויקטים שהמשיכו עבודות של שנים קודמות: Fire Fly – נחיל רחפנים אוטונומי לגילוי שריפות יער בשלב מוקדם; VITO – רחפן Ducted-Fan לטווח רחוק; DriveSat – ננו לוויין המתמרן באמצעות טכנולוגיית הנעת פלזמה חדשנית; Cornetto – מערך לשיגור ומעקב אחרי טילים, שפותח עם האוניברסיטה הטכנית של מינכן; ומערכת אווירודינמית המשפרת את מכונית הפורמולה הנבנית בטכניון על ידי צוות סטודנטים בין-פקולטי.

פרויקט ייחודי הוא Front Viewer – כטב”ם מהיר הממריא ונוחת אנכית, שפותח בשיתוף אוניברסיטת סן דייגו. הודות ליכולותיו הייחודיות בהמראה ובנחיתה הוא מתאים לשיגור מספינה למשימות של תצפית ואיתור.

פרויקט: כטב”ם סילוני. מימין לשמאל: אלירן לוי, נעם ברודי, גיא ולדנר, גל כהן ועדי גרין (מנחה: מר שלמה שפונד). קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

פרויקט: Vito. מימין לשמאל: רוני יונש, ניב צוקרמן, טל גולדברג, דור גונדה, עדן שזר, אלעד שיסל ושיר קוזלובסקי (מנחה: ד”ר יצחק קדושין). קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

פרויקט פורמולה. מימין לשמאל: נטלי רוזין, יואל קנוני, קאתי אולכה, דניאל נחמן ואיתי תמיר (מנחה: מר מיכאל קוצ’נקו). קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

פרויקט FireFly. מימין לשמאל: נועה עובד, מרגריטה זבולוטני (מנחה: מר אריק יבנאי). קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

על ההסכם עם אוניברסיטת יונסיי חתמה מטעם הטכניון פרופ’ ענת פישר, סגן המשנה לנשיא הטכניון למחקר

הטכניון ואוניברסיטת יונסיי, מהאוניברסיטאות המובילות בדרום קוריאה, חתמו על הסכם מסגרת לשיתוף פעולה מחקרי וחילופי סטודנטים. פרופ’ ענת פישר סגן המשנה לנשיא הטכניון למחקר, ייצגה את הטכניון וחתמה על ההסכם לשיתוף פעולה שנחתם בסיאול.

ההסכם בין הטכניון לאוניברסיטת יונסיי (Yonsei) – אוניברסיטה חשובה שנוסדה ב-1885 וכיום לומדים בה כ-40 אלף סטודנטים – הינו המשך של מסורת של שיתופי פעולה בין הטכניון לאוניברסיטאות, מרכזי מחקר וחברות מובילות בקוריאה. שותפים אלה מבקשים לרתום את יכולותיו של הטכניון במחקר בסיסי בעיקר בתחומי הרובוטיקה והרכבים האוטונומים. אחת מאבני הדרך בשיתוף פעולה זה הייתה הקמת “קונסורציום HTK לחקר תחבורת העתיד” ב-2017 – יוזמה המחברת את הטכניון לחברת יונדאי ול-KAIST (המכון הקוריאני למדע ולטכנולוגיה).

המשלחת האקדמית הישראלית שליוותה את נשיא המדינה בביקורו הרשמי בדרום קוריאה

פרופ’ פישר השתתפה במשלחת של נשיא המדינה רובי ריבלין, שכללה כ-25 נציגים במשלחת אקדמית וכ-100 נציגים במשלחת עיסקית.  בהקשר העסקי נועדה הנסיעה לקדם הסכם סחר חופשי בין ודרום קוריאה.

נשיא המדינה חתם על הסכם עם נשיא קוריאה, קבל תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת יונסיי ואזרח כבוד של העיר סיאול.  כמו כן נחתמו הסכמים בין האקדמיות הלאומיות של המדינות והמל”ג. ריבלין נאם בטקס דוקטורט הכבוד ואמר  כי “לנו הישראלים יש חוצפה; לתושבי קוריאה הדרומית יש יסודיות, כוח ייצור ותעשייה שאפשר רק לקנא בהם. החיבור בין העוצמה התעשייתית של דרום קוריאה לחדשנות הטכנולוגית של ישראל הוא חיבור מתבקש, המעורר תקווה לשיתוף פעולה פורה בעתיד”.  הסכמים אלו יהוו בסיס להמשך שיתוף פעולה מחקרי בעתיד.

צוות מחקר בין-לאומי, שבו שותף פרופ’ ארי לאור מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, הופתע לגלות בגלקסיה NGC 3417 דיסקת גז שקיומה מנוגד לניבויים האסטרופיזיקליים המקובלים. הגילוי מבוסס על תצפיות של טלסקופ החלל האבל

פרופ’ ארי לאור

כמו שאר חברי הצוות הבין-לאומי שבו הוא שותף, גם פרופ’ ארי לאור מהפקולטה לפיזיקה בטכניון הופתע מהממצא המרכזי בתצפית שערך הצוות ב-17 במאי 2018: קיומה של דיסקת גז במקום שבו היא לא הייתה אמורה להימצא לפי התאוריות האסטרופיזיקליות המקובלות. גילויה של הדיסקה המפתיעה מסביב לחור השחור במרכזה של הגלקסיה NGC 3417, הנמצאת 130 מיליון שנות אור מאיתנו, נעשה באמצעות טלסקופ החלל האבל.

לדברי פרופ’ לאור, “צפינו על מרכז הגלקסיה NGC 3147, שם נמצא חור שחור מאסיבי שמסתו גדולה פי 300 מיליון ממסת השמש שלנו. בניגוד לכל התחזיות גילינו שם דיסקת גז דקה הסובבת במהירות עצומה – יותר מעשירית ממהירות האור – קרוב מאוד לחור השחור.”

חורים שחורים מאסיביים נמצאים במרכזן של רוב הגלקסיות, אולם רק בחלק קטן מהגלקסיות קיימת דיסקת ספיחה שדרכה נופל הגז אל החור השחור. בתהליך זה משתחררת קרינה העשויה לעלות בעוצמתה על הקרינה מכל הכוכבים בגלקסיה.

בגלקסיה NGC 3147 סובל החור השחור מ”תת תזונה”; כמות קטנה מאוד של גז מגיעה למרכז ומייצרת כמות זעומה בלבד של קרינה. במקרה זה הגז צפוי להישאר דליל ומפוזר ולא ליצור את מבנה הדיסקה. לדברי פרופ’ לאור, “התייחסנו לחור השחור של NGC 3147 כאל מועמד מושלם לאישוש התאוריה שלפיה, מתחת לבהירויות מסוימות, מפסיקה דיסקת הספיחה להתקיים. מה שראינו היה לחלוטין בלתי צפוי: מצאנו גז המסתחרר סביב החור השחור, שאת המאפיינים שלו אי אפשר להסביר ללא קיומה של דיסקת ספיחה דקה בקרבת החור השחור.”

הדיסקה שהתגלתה נמצאת בעומק שדה הכבידה של החור השחור, כך ששדה הכבידה מסיט את האור לאורכי גל גדולים יותר – תהליך הקרוי הסחה לאדום. עקב המהירויות הגבוהות פועל גם אפקט הפוך המסיט חלק מהאור לאורכי גל קצרים יותר. לדברי המחבר הראשי של המחקר, סטפנו ביאנקי מהאוניברסיטה של רומא, “הדיסקה שגילינו קרובה כל כך לחור השחור, שעוצמת הכבידה ומהירות הגז משפיעות משמעותית על חלקיקי האור, ולא נוכל להבין את המידע שנאסף אם לא נכלול את האפקטים של תורת היחסות הפרטית והכללית.” לדברי מרקו קיאברג’ה, שהשתתף במחקר, “מעולם לא ראינו בבירור כזה, ובאור נראה, אפקטים של יחסות פרטית וגם של יחסות כללית.” קיאברג’ה הוא חוקר בסוכנות החלל האירופית, במכון המדע של טלסקופ החלל ובאוניברסיטת ג’והנס הופקינס. האפקט הכולל יוצר חתימה אופיינית לגז יחסותי הנע סביב חור שחור, חתימה שפרופ’ לאור חישב ב 1991. האפקטים שנמדדו אכן מתאימים בדיוק לחישוב התיאורטי.

התגלית הדרמטית מבוססת, כאמור, על תצפיות שביצע טלסקופ החלל האבל באמצעות מכשיר הקרוי ספקטרוגרף. מכשיר זה מאפשר למדוד בצורה מדויקת את התפלגות המהירויות של הגז הפולט קרינה. לדברי החוקרים, “ללא טלסקופ החלל לא הינו יכולים לבצע את התצפית, כיוון שעוצמת ההארה של הכוכבים בגלקסיה גוברת עשרות מונים על הקרינה החלשה יחסית שפולט החור השחור. ההפרדה הזוויתית הגבוהה של טלסקופ החלל איפשרה לבודד ולמדוד את הקרינה מסביבת החור השחור בלבד.”

החוקרים מקווים למצוא, באמצעות האבל, דיסקות דקות דומות בקרבת חורים שחורים בגלקסיות נוספות, וללמוד בשיטה זו על מבנה הדיסקות ואולי אף על הסיבוב של החור השחור עצמו.

פרופ’ ארי לאור הוא אסטרופיזיקאי המתמחה בחורים שחורים. ב-1995 הוא הצטרף לסגל הפקולטה לפיזיקה בטכניון אחרי דוקטורט באוניברסיטת תל אביב ופוסט-דוקטורט בפרינסטון ובמכון הטכנולוגי של קליפורניה. 

קישור למאמר בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

קישור לתיאור מפורט יותר באתר הפקולטה לפיזיקה בטכניון

לתמונות מהמחקר לחצו כאן
קרדיט : Hubble image: NASA, ESA

קרדיט: Hubble image NASA, ESA

קרדיט: Hubble image NASA, ESA