Page 14 - ME-02-digital_Neat
P. 14

‫לראות מה קורה למעלה בלי צורך להסיט את המבט‬                   ‫"התקן כזה עושה הרבה יותר מעדשה רגילה‪ ,‬משום‬        ‫מחקר‬
‫לשם"‪ .‬יישום נוסף של הכלים האופטיים החדשניים יהיה‬            ‫שהוא מנצל תכונות שונות של האור"‪ ,‬מסביר ד"ר אלחנן‬
‫במחשבים קוונטיים‪" .‬המחשבים העתידיים יהיו מבוססים‬
                                                              ‫מגיד‪ ,‬שסיים לא מזמן את הדוקטורט אצל חסמן והיה‬
       ‫בין השאר על טיפול בפוטונים יחידים‪ ,‬ואני מאמין‬             ‫ממפתחי הרדאר הפוטוני‪" .‬במכשיר הזה אנו יכולים‬
      ‫שרכיבים כמו המשטחים האופטיים שלנו יהיו חלק‬
                                                           ‫למדוד בעת ובעונה אחת כמה תכונות של האור – גם את‬
                ‫אינטגרלי מהמזעור של מחשבים כאלה"‪.‬‬            ‫אורך הגל‪ ,‬גם את התנע הזוויתי וגם את הקיטוב‪ .‬אנחנו‬
                                                             ‫יכולים למדוד בהתקן זעיר שגודלו ‪ 50‬מיקרון את האור‬
                                  ‫מקרר על טיל‬
       ‫שליטה בתכונות של חומרים ברמה הזעירה ביותר‬           ‫שעבר דרך חומרים שונים‪ ,‬וכך לנתח את הרכב החומרים‪.‬‬
‫מאפשרת לא רק לשלוט בתכונות האופטיות שלהם‪ ,‬אלא‬                 ‫הצלחנו בשיטה הזאת להבדיל למשל בין אננטיומרים‬
‫אפילו לפתח התקנים השולטים בטמפרטורה‪ ,‬וליתר דיוק‬                                                   ‫של כמה חומרים"‪.‬‬
 ‫– התקני קירור מיקרוניים‪ .‬מערכות רבות עושות שימוש‬                ‫אננטיומרים הם סידורים מרחביים שונים של אותה‬
    ‫בחיישנים של קרינה תת‪-‬אדומה‪ ,‬כמו למשל מערכות‬               ‫מולקולה‪ ,‬המשפיעים על תכונות מסוימות שלה‪ .‬לשני‬
 ‫נשק‪ .‬מכיוון שקרינה תת‪-‬אדומה היא חום‪ ,‬כדי שהחיישן‬
   ‫יהיה יעיל צריך לקרר אותו לטמפרטורה נמוכה מאוד‪,‬‬           ‫האננטיומרים של מולקולה יש הרכב כימי זהה לחלוטין‪,‬‬
 ‫בערך ‪ 200‬מעלות צלזיוס מתחת לאפס‪ ,‬כדי לנטרל את‬                 ‫אבל האטומים עשויים להיות מסודרים בשני אופנים‪,‬‬
    ‫הפרעות הסביבה‪ .‬מזעור המקרר של החיישן מאפשר‬
 ‫להקטין את המערכת כולה‪ ,‬ואת הטכנולוגיה לכך פיתחו‬           ‫כמו יד שמאל ויד ימין‪ .‬לפעמים ההבחנה בין אננטיומרים‬
       ‫במעבדה של פרופ' יוסיפון‪" .‬כדי לעשות זאת היינו‬              ‫עשויה להיות קריטית‪ :‬תלידומיד‪ ,‬תרופה ששווקה‬
  ‫צריכים ללמוד את הפיזיקה של מעבר חום בסדרי גודל‬
‫של מיקרונים‪ ,‬ולשנות לגמרי את החישובים שנעשו קודם‬              ‫בסוף שנות ה‪ 50-‬לטיפול בכאבים ובבחילות בוקר של‬
     ‫בסדרי גודל מילימטריים"‪ ,‬מסביר אנטולי פרחובניק‪,‬‬             ‫נשים הרות‪ ,‬גרמה ללידתם של תינוקות בעלי מומים‬
 ‫שעשה את עבודת המוסמך במעבדתו של פרופ' יוסיפון‬
 ‫בטכניון והמשיך עם הפיתוח שלו לתעשייה הביטחונית‪.‬‬            ‫קשים‪ ,‬משום שאננטיומר אחד גרם לפגיעה בהתפתחות‬
      ‫"אלה מערכות המופעלות באמצעות גז בלחץ גבוה‬             ‫העוברית‪ .‬ההבחנה בין אננטיומרים נעשית על פי האופן‬
 ‫שהתפשטותו מקררת את החיישן‪ ,‬והייתה דרושה עבודה‬               ‫שבו הם מקטבים אור‪ ,‬ובעזרת הרדאר הפוטוני הצליחו‬
  ‫מתקדמת מאוד כדי לבנות אותן בקנה מידה זעיר‪ .‬כיום‬          ‫חסמן ועמיתיו להבחין בהתקן זעיר ביותר בין אננטיומרים‬
 ‫החיישנים הממוזערים כבר מוטמעים בטילים ובמערכות‬
      ‫נוספות שבהן שאלת הגודל היא קריטית לביצועים‬              ‫של חומרים כמו גלוקוז ולימונן‪ ,‬האחראי לטעם ולריח‬
                                                               ‫של פירות הדר‪ .‬חיישנים המבוססים על הפיתוח הזה‬
                                               ‫ולעלויות"‪.‬‬
    ‫חיישנים של קרינה תת‪-‬אדומה‪ ,‬שהם למעשה חיישני‬                   ‫יכולים להשתלב גם הם במכשירי אבחון כמו אלה‬
 ‫חום‪ ,‬שימושיים מאוד לא רק במערכות נשק אלא במגוון‬                                       ‫שמפתחים מרקוביץ' ויוסיפון‪.‬‬
   ‫עצום של יישומים אחרים‪ :‬אפשר למשל לזהות דליפה‬
‫של נפט וחומרים אחרים מצינורות‪ ,‬משום שהטמפרטורה‬                     ‫ההבחנה המהירה בין אננטיומרים היא רק הוכחת‬
    ‫של הנוזל שונה מהסביבה‪ .‬כמו כן‪ ,‬השיטות של קירור‬           ‫היתכנות ליעילותו של ההתקן המהפכני‪ ,‬שעשוי לשנות‬
                                                              ‫לגמרי את תחום האופטיקה‪" .‬הפיתוח יכול לסלול את‬
        ‫רכיבים זעירים יכולות לשמש במכשור אלקטרוני‬
        ‫זעיר‪ ,‬שבו קירור על ידי אוויר כבר אינו מפנה את‬          ‫הדרך לפיתוחים מרחיקי לכת‪ ,‬כמו מצלמות שיכולות‬
                                                               ‫לזהות תוך כדי הצילום רכיבים ביולוגיים – הן יכולות‬
                                                               ‫להיות מותקנות בקצה סיב אופטי של מנתח אבל גם‬
                                                                ‫בכל טלפון חכם"‪ ,‬אומר מגיד‪" .‬העיקרון הזה גם יכול‬
                                                              ‫לשמש לפיתוח עדשות אופטיות זולות ומיקרוסקופים‬

                                                                     ‫מתוחכמים‪ ,‬מכשירים להצגת הולוגרמות ועוד"‪.‬‬
                                                            ‫בעוד עשרים שנה‪ ,‬מעריך מגיד‪ ,‬כל האופטיקה תהיה על‬

                                                             ‫שבבים כאלה‪" .‬במקום מכשיר 'גדול' כמו המצלמה של‬
                                                            ‫הטלפון הנייד‪ ,‬האופטיקה תבוצע בידי שבב זעיר‪ ,‬שיוכל‬

                                                                ‫לבצע פעולות נוספות‪ .‬למשל משקפיים המאפשרים‬

                                                           ‫‪ | 14‬הפקולטה להנדסת מכונות‬
   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19