מצלמה היפרקאםהעין האנושית מסוגלת לראות אורכי גל שבין 750-390 ננומטר (nm) או במושגי תדירות הגל: בין 790-400 טרה-הרץ (THz). ספקטרום זה נקרא הספקטרום הנראה (בעלי חיים רבים אחרים מסוגלים לראות יותר מאשר העין האנושית ולראות גם קרינת על-סגול, כדוגמת ציפורים, דבורים וחרקים אחרים או לחוש קרינת תת-אדום, לדוגמה נחש מסוג עכסן- ע.ב.ח.).
לאחרונה חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון, בשיתוף מחלקת המחקר של חברת מיקרוסופט, פיתחו מצלמה זולה ומוקטנת אשר יכולה לצלם בספקטרום רחב יותר מאשר הספקטרום הנראה, וכך לצלם מה שהעין האנושית לא מסוגלת לראות. מצלמה היפר ספקטרלית זו, שמה HyperCam, היא המצלמה הראשונה אשר זולה וקטנה מספיק עד כדי כך שתוכל להשתלב למשל במכשיר סלולרי. בעזרת היכולות ההיפר ספקטרליות של אותה המצלמה, היא תוכל להדגים בבירור, בעזרת תוכנה מתאימה, את כלי הדם מתחת לעור (למשל לצרכי לקיחת דם), לזהות טריות של מזון, לשמש לזיהוי של דגימות דם ושתן ועוד.
המצלמה הקטנה נמצאת כרגע בשלבי אב טיפוס, ועדיין יש צורך בשיפורים רבים עד שתוכל להשתלב במכשיר סלולרי, אך כבר עתה הפוטנציאל שלה נראה מבטיח ביותר.

 

קישור לידיעה- אתר Timeout

הידיעה באתר אוניברסיטת וושינגטון

קצת על צילום היפרספקטלי

פרעוש החתול
פרעוש החתול

החומרים שקיימים ברשותנו כיום אינם אופטימליים. מדענים מנסים למצוא כיום דרכים ליצור חומרים חזקים מאוד אך גם גמישים לשימושי בנייה שונים. אחד המקורות לחומרים כאלו הוא בעולם הטבע, בו החומרים הותאמו לתפקידם במשך מאות אלפי שנות אבולוציה (ייצור bottom to top ולא כפי שאנחנו עושים top to bottom). למשל, עץ הסקוויה חייב להיות בנוי בצורה מאוד חזקה על מנת לשאת משקל גדול מאוד. מבדיקה של מבנהו הפנימי התברר שהוא בנוי מסיבים של פולימר סוכרי אשר מאפשרים לו חוזק של פי 10 מפלדה. חומר זה, בייצור תעשייתי, נקרא CNC. מהצד השני ישנו פרעוש בשם cat flea אשר יכול לקפוץ לגבהים של פי 200 מגובהו המקורי (דמיינו אדם שקופץ לגובה של 400 מטרים, נניח לראש מגדל האמפייר סטייט בילדינג). התברר שפרעוש זה מצליח לעשות זאת בעזרת חלבון בשם רזילין (Resilin), מעיין גומי אשר מצליח להחזיר את כל האנרגיה שלו בצורה מושלמת. שילוב של Resilin עם CNC יהיה מסוגל לספק לנו חומר גם גמיש וגם חזק.
מדען ישראלי ראוי לציון בתחום הזה הוא פרופ' עודד שוסיוב מהמכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות של האוניברסיטה העברית. הצוות שלו, בין השאר, מצליח לייצר קולגן אנושי מצמחי טבק לאחר שהחדירו להם בהפריות מרובות את חמשת הגנים שנמצאים ב- DNA האדם אשר מייצרים קולגן. קולגן זה יכול לשמש למשל כתחליף עצם (Bone Void Filler). פרופ' שוסיוב הקים מספר חברות, אחת מהן היא Melodea אשר מייצרת קצפים (CNC Foam). כמו כן הוא הצליח לייצר את חלבון הרזילין בעזרת איתור הוראות הכנתו הרשומות ב-DNA, זאת במטרה להצליח ליצור שילוב של שני חומרים אלו לכלל חומר אחד חזק וגמיש (Res-CBD-CNC Film). חומר כזה, בזכות כוחו והאלסטיות שלו, יכול לשמש לשימושים רבים כדוגמת הדפסת בתים ומבנים אחרים, ספות, חלונות, חלקי גוף לגופנו ועוד.

 

קישור לכתבה על פרופ' עודד שוסיוב

מהו חלבון הרזילין?

פלאפוןמכשירי הפלאפון עשו קפיצות טכנולוגיות די ניכרות בשנים האחרונות, אולם היכולת להעניק אנרגיה לפעילות המכשיר נשארה תלויה בסוללה שנגמרת יחסית די מהר.

חברה חדשה בשם uBeam מפתחת בימים אלו טכנולוגיה חדשנית על מנת להטעין פלאפונים בעזרת גלי קול (אולטרסאונד). הטכנולוגיה מתבססת על מתמרים (Transducers) אשר יודעים להמיר אנרגיה חשמלית לגלי קול והפוך, להמיר גלי קול לאנרגיה חשמלית (הטכנולוגיה נסקרה כבר בעבר, צורת היישום שלה על-ידי uBeam היא החדשנית- ע.ב.ח). הרעיון מאחורי הטכנולוגיה הוא הטענה של סמרטפונים מרחוק, משמע ללא חיבור כלשהו, גם כאשר הם ניידים. משדרים מיוחדים ישאבו את החשמל מנקודות חשמל, יהפכו אותו לגלי קול שאותם יקלטו הסמרטפון וכך יטען באופן תמידי.
החברה כרגע נמצאת בשלב של גיוס כספים לאחר הוצאת אב טיפוס ראשון ובניסיונות לשכנע מייצרי סמרטפונים לשלב את הטכנולוגיה החדשה במכשיריהם.

 

קישור לאתר חברת uBeam

טכנולוגיה אחרת המשתמשת בגלי קול להעברת קבצים

מסוק דפברילטורדום לב הינו מצב שבו ישנה הפסקה מוחלטת בפעילות הלב. בעקבות כך, מופסקת מיד זרימת הדם בגוף ואז תאי הגוף מתחילים למות בגלל חוסר בחמצן. בתוך זמן קצר מאוד מתרחש איבוד הכרה והפסקת נשימה ותוך כ-4 דקות תתרחש פגיעה מוחית בלתי הפיכה. מהסיבה הזו יש צורך לטפל במהירות ולא תמיד מספיקות ניידות האמבולנס להגיע אל האדם בזמן. גם חוק הצבת מכשירי החייאה חשמליים (דפיברילטורים) במקומות הומי אדם אינו מספיק יעיל בגלל שאנשים אינם מודעים מספיק למיקומם ולדרך תפעולם.
לאחרונה, סטודנטים מאוניברסיטת דלפט (Delft) בהולנד, בראשותו של דוקטורנט בשם אלק מומונט (Momont), פיתחו כלי טייס בלתי מאוייש אשר מסוגל לשאת דפיברילטור ולהגיע בתוך דקות ספורות, דרך האוויר, לכל נקודה. מחקרים מראים שאם מופעל דפיברילטור בתוך דקה מהאירוע, 95% מהלוקים בדום לב ניצלים, בעוד שאירוע של דום לב מחוץ לבית חולים, ללא החייאה מיידית, גורם לתמותה של בין 90%-95%.
המסוק, שמו קאודקופר, אשר נושא את הדפיברילטור, מסוגל לטוס במהירות של עד 100 קמ"ש. קורדינטות ה-GPS מגיעות מתקשורת הסלולריים המתקשרים מהאיזור. כמו כן המסוק מצוייד במיקרופון ורמקול אשר נותן הנחייה ראשונית לתפעול הדפיברילטור.
באם יאושר אמצעי עזרה זה, יוכלו מסוקים רבים כאלו להיות מוצבים במקומות רבים ולהציל חיים של אנשים אשר לקו בדום לב מסיבות שונות.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ"ס 197, ע"מ 15-16

 

קישור לידיעה-אוניברסיטת דלפט בהולנד

הדגמת הטסת המסוק ומתן הטיפול- אתר Youtube

מחשב ווטסון-מתוך ויקיפדיה
מחשב ווטסון-מתוך ויקיפדיה

מערכת המחשוב ווטסון (Watson) של חברת IBM הינה מערכת מחשבים אשר מסוגלת במידה מסוימת לתקשר ולהבין תכנים בשפה אנושית. מחשב-על זה, שלב חשוב בהתפתחות הבינה המלאכותית, כבר ביצע כמה הישגים משמעותיים כמו להביס את אלופי העולם בשעשועון "מלך הטריוויה" (Jeopardy) ועוד.
יכולותיו של ווטסון להבין ניואנסים דקים של שפה אנושית מאפשרים לו להבין גם את השפה המדעית, כולל נוסחאות מסובכות. חוקר טיפוסי מצליח לקרוא כ-23 מאמרים מדעיים בחודש, כאשר מערכת של ווטסון הקרויה Watson Discovery Advisor, מערכת הזמינה כשירות ענן של IBM, יכולה לסרוק מאות מאמרים בזמן קצר, לנתח את הנוסחאות שלהם וכך לבחון השערות שונות במטרה לעזור בהמצאה, פיתוח ואישורי תרופות.
המערכת כבר נמצאת בשימושם של מספר אירגונים כמו חברת התרופות ג'ונסון את ג'ונסון, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ביילור ועוד. היא עוזרת להם לדעת באילו חלבונים כדאי להתמקד על מנת למצוא מבנה רצוי של תרופה ומאיצה את כל תהליכי המחקר הקשורים לכך.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על יכולות מחשב ווטסון (Watson)

אורות רכבתאונות דרכים הן סיבת המוות המובילה בארץ בצעירים בגילאים 15-24, כאשר בקרב מבוגרים תאונות דרכים ממוקמות כסיבת המוות השישית (לפי דו"ח של משרד הבריאות בין השנים 1998-2007). כ-50% מהתאונות מתרחשות בלילה, כאשר רק כרבע מהנסיעות נעשות אז וחלק מהסיבות להן הן בעיות של תאורה.
בשנים האחרונות, צוות רב-תחומי מאוניברסיטת קרנגי מלון בארצות הברית בהשתתפותם של רוברט טמבורו (Tamburo) ופרופ' סריניבסה נרסימהאן (Narasimhan) עובד על פרוייקט של תאורה חכמה לרכב, אשר תשפר את הראות באופן ניכר. המערכת, אשר מורכבת ממחשב חזק וממצלמת אינפרא אדום, תוכל למנוע סינוור ממכוניות המגיעות בנתיב הנגדי, להאיר פניות לפני הרכב בצורה חכמה ולהתמודד עם מצבים של גשם, שלג וערפל. כמו כן היא תהיה מסוגלת ליצור סימון דינמי בדרכים בלתי מוארות.
הטכנולוגיה בבסיס המערכת עדיין נמצאת בשלבי פיתוח וכנראה שתוצרים ראשוניים יופקו בעוד כשנתיים על מנת להשתלב במערכות התאורה של רכבים פרטיים.

 

קישור לכתבה-אתר Timeout

קישור לכתבה וסרטון הדגמה באתר אוניברסיטת קרנגי מלון

תאונות דרכים-גורם המוות השכיח אצל צעירים

סקייטבורד מרחף- Hendo Hoverboard
סקייטבורד מרחף- Hendo Hoverboard

האם בשנים הקרובות נוכל לרחף בעזרת סקייטבורד (גַּלְגֶּשֶׁת בעברית), מכוניות וכלי רכבת אחרים על פני מדרכות בדומה לרכבת ה-(MGLEV (derived from magnetic levitation  הפועלות בסין ויפן והמרחפות על פני מסילות?
חברה מקליפורניה בשם Arx Pax עשתה לאחרונה צעד חשוב לכיוון זה כאשר פיתחה את ה-Hendo Hover, הסקייטבורד המרחף הראשון, אשר מגייס בימים אלו כספים בפרוייקט קיקסטרטר. הסקייטבורד מסוגל להניע אדם בוגר קדימה ואחורה כאשר הוא יציב על פני הקרקע בגובה של עד 5 ס"מ. עיקרון הפעולה דומה לעיקרון הפעולה של רכבת ה-MGLEV, אך הוא כולל דרך זולה ופשוטה יותר לשם השגת אותו ריחוף- ארבעה מנועים היוצרים שדות מגנטיים ואשר מסוגלים לרחף על פני משטח מיוחד אשר עשוי אלומיניום ונחושת.
קידום רעיון זה יכול לאפשר בעתיד ריחוף על פני משטחים מתאימים ברחובות, ואף נסיעה בכלי רכב מתאימים. אפשרויות אחרות הם הרמת מסעות כבדים בקלות ואף הרמת בניינים כך שירחפו בזמן רעידת אדמה.

 

קישור לידיעה-אתר Timeout

קישור לפרויקט באתר קיקסטרטר וסרטון הדגמה

רכבת MGLEV- אתר youtube

ביקורת לגבי חדשנות המיזם- אתר youtube

אטימת חורים-התמונה מתוך אתר אוניברסיטת אילינוי
אטימת חורים-התמונה מתוך אתר אוניברסיטת אילינוי

יכולת של חומר לתקן את עצמו, למשל בעזרת אטימה של חורים שנגרמים בו, היא יכולת שמדענים מנסים להשיג זמן רב. כבר במלחמת העולם השנייה, פיתחו מדעני בעלות הברית גומי מתנפח אשר מסוגל לסתום חור בתוך מיכל דלק.
בהמשך השנים פותחה גם יכולת טובה לאחות חורים מיקרוסקופים, אך לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת אילינוי בארצות הברית בראשותו של פרופ' סקוט ווייט (White) הצליחו לפתח טכנולוגיה חדשה אשר מאפשרת לחומרים פלסטיים לאטום גם חורים גדולים בתוכם. טכנולוגיה זו עושה שימוש במערך צינוריות זעירות אשר מובילות שני סוגי נוזלים, אחד בצבע כחול ואחד בצבע ורוד. בעת פגיעה נוזלים אלו מתערבבים ביניהם ויוצרים ג'ל אשר מתקשה ואוטם בתוך דקות את החור (תהליך הדומה למה שמבצעים טסיות הדם בגופנו בעת פציעה).
פיתוח זה, אשר נמצא בתהליך של מעבר לייצור תעשייתי, יכול לתרום לתחומים רבים ושונים בעולם הטכנולוגיה והמדע.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ"ס 193, ע"מ 14-15

 

קישור לידיעה-אוניברסיטת אילינוי

סרטון אשר מתאר את תהליך סתימת החור-אתר youtube

טאבלטיםהקריאה מתוך מסכי מחשב, טאבלטים וסמרטפונים אט אט משתלטת על האופן שבו אנחנו קוראים מסמכים, ספרים וטקסטים אחרים. לאחרונה חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי ומ-MIT פיתחו מסך מיוחד אשר משנה את התצוגה במסך בהתאם לראייתו של המשתמש, כך שאנשים בעלי בעיות ראייה לא יזדקקו יותר למשקפיים כאשר הם קוראים בו.
הפיתוח החדש, אותו מוביל פרופ' בריאן ברסקי (Brian Barsky) מאוניברסיטת ברקלי, משתמש בתוכנה ובאלגוריתמים מסובכים על מנת לשנות את הפקטורים השונים של התמונה, כמו למשל הבהירות, וזאת על מנת לכוון את קרני האור בכיוונים שונים. אלגוריתם זה מתוכנן לפתור בעיות ראייה שונות (לא רק קוצר או רוחק ראייה).
פיתוח זה, אשר בימים אלו מייצרים אב טיפוס שלו, יכול להיות מסחרי ולהשתלב בתכנון מסכים בעתיד, וגם אם לא, הוא בהחלט מותח את גבולות הטכנולוגיה בתחום זה להישגים שפיתוחים אחרים יוכלו להתבסס עליהם בעתיד.

תודה לשגיא כהן, כתב טכנולוגיה ומחשבים, על העזרה בהכנת הידיעה.

 

קישור לידיעה

מעל 50% מעדיפים קריאה ממסך- אתר Themarker

מדבקות עורבסוף שנת 2010 הומצאו באוניברסיטת ברקלי אשר במדינת קליפורניה, ארצות הברית, מדבקות אשר נקראות "עור חשמלי" (Electronic skin). מדבקות אלו, אשר יכולות להיות מודבקות על פני עור האדם, מכילות מעגלים, חיישנים ורכיבים אלקטרונים אחרים.
מאז הגילוי ועד היום הומצאו יישומים רבים אשר מרמזים על כך שמהפכה בתחום ההשגחה הרפואית עומדת ממש בפתח. חלק מהיישומים הם: מדבקה אשר תוכל להיות מודבקת על המצח ולשדר נתוני אא"ג (אלקטרואנצפלוגרם; רישום הפעילות החשמלית במוח), קרום עור אלקטרוני אשר יקיף את הלב וכך יוכל לאפשר פיקוח על פעילותו ואף לפעול כקוצב לב, מדבקה אשר תוכל לשחרר תרופות למחזור הדם לאחר ניטור ריכוז התרופה בדם, ומדבקה אשר תוכל לנטר התקדמות ריפוי של פצע, נניח לאחר ניתוח.
יכולת המדבקות להיות מודבקות בכל מקום בגוף, כך שהאדם יכול לנוע איתן, משפרת את היכולת לאסוף נתונים, כך שמעבר ליישומי הרפואה הרבים, יכולה להיות להן גם תועלת מחקרית רבה.

 

קישור לידיעה- אתר סיינטיפק אמריקן ישראל

קצת על מדבקות "עור חשמלי"