EE Seminar: A Framework for Collective Behavior in Plant-Inspired Growth-Driven Systems

20 במאי 2019, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות-חשמל  

(The talk will be given in English)

 

Speaker:     Dr. Yasmine Meroz
                     School of Plant Sciences and Food Security, Tel Aviv University

 

Monday, May 20th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

A Framework for Collective Behavior in Plant-Inspired Growth-Driven Systems

Abstract

A variety of biological systems are not motile, but sessile in nature, relying on growth as the main driver of their movement. Groups of such growing organisms can form complex structures, such as the functional architecture of growing axons, or the adaptive structure of plant root systems. These processes are not yet understood, however the decentralized growth dynamics bear similarities to the collective behavior observed in groups of motile organisms, such as flocks of birds or schools of fish. Equivalent growth mechanisms make these systems amenable to a theoretical framework inspired by tropic responses of plants, where growth is considered implicitly as the driver of the observed bending towards a stimulus. We introduce two new concepts related to plant tropisms: point tropism, the response of a plant to a nearby point signal source, and allotropism, the growth-driven response of plant organs to neighboring plants. We first analytically and numerically investigate the 2D dynamics of single organs responding to point signals fixed in space. Building on this we study pairs of organs interacting via allotropism, i.e. each organ senses signals emitted at the tip of their neighbor and responds accordingly. In the case of local sensing we find a rich phase space. This work sets the stage towards a theoretical framework for the investigation and understanding of systems of interacting growth-driven individuals.

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/566364v1
 

 

 

 

 

 

 

 

‏

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית: Artem Volosniev

28 במאי 2019, 11:00 
פקולטה להנדסה, בניין כיתות, חדר 011  
סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית: Artem Volosniev

ארטם סמינר

You are invited to attend a department seminar

Impurity atoms in one-dimensional Bose gases
By:
Artem Volosniev
TU Darmstadt (Germany)

Abstract

 The subject of this study are impurity atoms immersed in an environment. The purpose is to understand/calculate properties of these atoms. Particularly interesting are their self-energies and masses, the latter are usually larger than masses of bare atoms due to the “dress” of low-energy excitations of the environment. Another question of the study is the impurity-impurity interaction. Impurities in the environment often attract one another stronger than in free space, which may drastically change properties of the system.
 In the talk, I will present a polaron-like effective description of an atom in a Bose gas,  and address the possibility of testing this description in experiments with cold atoms. Furthermore, I will discuss properties of two impurity atoms. The impurities attract each other, because their energy is lowered when they share the same distortion of the Bose gas. Therefore, even if atoms do not interact in free space they form a bound state when immersed in a Bose gas [any attractive interaction in one spatial dimension leads to a bound state, which, however, can be very shallow]. This can potentially be used in the future as an experimental signature of the induced attraction mediated by the Bose gas.

 

On Thursday, May 23, 2019, 15:00

Room 011, EE-Class Building

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית: Sergey Kolen

28 במאי 2019, 15:00 
פקולטה להנדסה, בניין כיתות, חדר 011  
סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית: Sergey Kolen

סרגיי סמינר

You are invited to attend a department seminar

VOLUMETRIC 3D-PRINTED ANTENNAS, MANUFACTURED VIA SELECTIVE POLYMER METTALIZATION

By:

Sergey Kolen
MSc student under the supervision of Prof. Pavel Ginzburg

Abstract

Additive manufacturing paves new ways to the efficient exploration of the third space dimension, providing advantages over conventional planar architectures. In particular, volumetric electromagnetic antennas can demonstrate superior characteristics, outperforming their planar counterparts. Here a new approach to the fabrication of electromagnetic devices is developed and applied to antennas, implemented on curved surfaces. Highly directive and broadband antennas are 3D‐printed on hemispherical supports. The antenna skeleton and the support are simultaneously printed with different polymer materials – PLA mixed with graphene flakes and pure PLA, respectively. Weakly DC‐conductive graphene PLA‐based skeleton is post‐processed and high‐quality conductive copper layer is selectively electrochemically deposited on it. The antenna devices are found to demonstrate radiation performance, similar to that achievable with conventional fabrication approaches. However, additive manufacturing of RF antennas provides superior capabilities of constructing tailor‐made devices with properties, pre‐defined by non‐standardized end users.

On Tuesday, May 28, 2019, 15:00
Room 011, EE-Class Building

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית : Manyalibo J. Matthews

30 במאי 2019, 15:00 
פקולטה להנדסה, בניין כיתות, חדר 011  
סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקאלית : Manyalibo J. Matthews

איבו סמינר

You are invited to attend a department seminar

Light-matter interactions and melt pool dynamics associated with metal 3D printing
By:

Manyalibo J. Matthews
NIF & Photon Sciences and Physical and Life Sciences
Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore CA U.S.A.

Abstract

Accurate prediction of the material response associated with any laser materials processing technology begins with precise knowledge of the energy coupling mechanisms active during the laser-matter interaction.  In laser powder bed fusion additive manufacturing of metal parts, complex hydrodynamics driven by vapor recoil and Marangoni convection lead to liquid metal interfaces that are steeply curved thereby affecting Fresnel absorptivity (near-keyhole mode absorption).  Changes in absorptivity due to melt pool and powder motion can lead to fluctuations in energy coupling which drive excursions in melt pool depth, microstructure and local residual stress. Under certain circumstances, vapor recoil can lead to laser keyhole formation during laser powder bed fusion processing which in turn can lead to part pore defects which adversely affect mechanical properties.  Furthermore, ejection of material from the melt pool and entrainment of powder from melt vapor flux can generate spatter particles that become incorporated into subsequent powder layers and can lead to lack-of-fusion defects.  To clarify the complex physics involved, a combined experimental and simulation effort is required with sufficient energy, spatial and temporal resolution. In the present work, a laser calorimetric test bed is developed equipped with high speed optical and thermal imaging and used to study changes in energy coupling as a function of laser power above the melting point for bulk metal plates and metal powder layers of several commercially-relevant metal powders.  Hydrodynamic finite element modeling of the powder bed is used to simulate the melt pool morphology and dynamics, providing insight to energy coupling, keyholing and spatter generation mechanisms.  The measurements and simulations taken together offer powerful new insights into the laser powder bed fusion process which might be exploited to improve efficiency and overall process robustness. This work was performed under the auspices of the U.S. Department of Energy by Lawrence Livermore National Laboratory under Contract DE-AC52-07NA27344

On Thursday, May 30th, 2019, 15:00
Room 011, EE-Class Building

סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקלאית : Alexander Kellarev

16 במאי 2019, 15:00 
פקולטה להנדסה, בניין כיתות, חדר 011  
סמינר מחלקה אלקטרוניקה פיזיקלאית : Alexander Kellarev

אלכס סמינר

You are invited to attend a department seminar

Optical waveguides in porous silicon

by:
Alexander Kellarev
PHD student under the supervision of Prof. Shlomo Ruschin

Abstract

 Planar optical elements have essential application in optical and opto-electronic systems, such as various optical communication devices, as single elements and as parts of optical integrated circuits. Creation of optical waveguides by means of patterned pore filling provides a novel method of fabrication of planar optical elements, which is potentially less complicated than the existing manufacturing methods.
 In this seminar I shall present results of the experimental research on optical properties of porous silicon, how they can be modified in a controlled manner and how local modification of refraction index of porous silicon can be ustilised to fabricate low-loss optical waveguides.

 

On Thursday, May 16, 2019, 15:00
Room 011, EE-Class Building

פרופ' טל אלנבוגן יחד עם סטודנטים מקבוצת המחקר שלו פיתחו טכנולוגיה חדשה ליצירה ושליטה בקרינת טרה-הרץ בעזרת מטא-חומרים

  • תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

ד"ר טל אלנבוגן
פרופ' טל אלנבוגן

החודש התפרסם מאמר פורץ דרך של פרופ' טל אלנבוגן, מהמחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית בבית הספר להנדסת חשמל וראש המעבדה לננו אלקטרואופטיקה, יחד עם חוקרים נוספים מאוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת בראון בארה"ב, בתחום של יצירה ושליטה בקרינת טרה-הרץ בעזרת מטא-חומרים בעיתון היוקרתי  Nature Communications.

 

גלי טרה-הרץ

גל אלקטרומגנטי הוא למעשה "הפרעה" של שדה חשמלי ומגנטי בעלת מחזוריות ומבנה גלי המתפשטת במרחב במהירות האור. גלים אלקטרומגנטיים, כמו גלי רדיו, מגיעים בתחום רחב של תדירויות המכונה הספקטרום האלקטרומגנטי (כלומר אוסף כל הגלים האלקטרומגנטיים). ספקטרום זה משתרע מגלי הרדיו בעלי תדירויות נמוכות ועד לגלי גאמה (קרינה בתדירות גבוהה מזו של X-ray). האור הנראה, התדירויות אותן בני האדם יכולים לראות, הוא רק חלק קטן מכל התחום של גלים אלקטרומגנטיים. 

 

כיום קיימים אמצעים מדעיים וטכנולוגיים כגון אנטנות, מנורות, לייזרים וגלאים המאפשרים להפיק ולקלוט גלים על פני כמעט כל תחומי הספקטרום האלקטרומגנטי. אמצעים אלו מאפשרים אינספור של ישומים כמעט בכל תחומי המדע והטכנולוגיה הקיימים מתקשורת, דימות, זיהוי עצמים עד לאבחון רפואי. לעומת זאת תחום גלי הטרה-הרץ, המתנדנדים בתדירויות הנמצאות בין גלי מיקרו לאור האינפרא אדום, נותר באפלה. הסיבה היא מכיוון שתדירויות אלו מהירות מידי ליצירה וקליטה בעזרת מעגלים חשמליים ובעלות אנרגיות נמוכות מידי ליצירה וקליטה באמצעים המשמשים ליצירה וקליטה של אור. אמנם קיימים מספר אמצעים ליצירה ולקליטה של קרינת טרה-הרץ, אך אלו מוגבלים ביכולת השליטה בתדירויות ובעוצמות שלהם, או מצריכים תנאי הפעלה קיצוניים כגון טמפרטורות נמוכות מאוד. בנוסף, קיימים רק כלים מעטים לעיצוב קרני טרה-הרץ כמו עדשות או מקטבים. למרות הקושי בעבודה עם קרינת טרה-הרץ, מאמצים רבים מושקעים בפיתוח רכיבים יעילים לתחום תדירויות זה עקב מגוון של שימושים חשובים של קרינת טרה-הרץ. מערכות המשתמשות בקרינת טרה-הרץ יפתחו את הדלת לזיהוי ואף שליטה במולקולות, זיהוי של תרופות אמת או תרופות מזויפות, דימות רפואי בקרינה שאינה מייננת, גילוי חומרי נפץ, חומרי ריסוס, יצירת תקשורת נתונים מהירה ועוד מגוון רחב של יישומים חשובים.

 

יצירה עיצוב ושליטה בקרני טרה-הרץ על ידי מטא-משטחים אופטיים

מחקר חדש שבוצע על ידי הסטודנטים שי קרן צור ומאי טל מהקבוצה של פרופ' טל אלנבוגן מבית הספר להנדסת חשמל, בשיתוף פעולה עם ד"ר שר-לי פליישר מבית ספר לכימיה באוניברסיטת תל אביב ופרופ' דניאל מיטלמן מאוניברסיטת בראון שבארה"ב, מראה כיצד ניתן להשתמש במשטחים דקים (בעובי עשרות ננומטרים) המכונים מטא-משטחים אופטיים, ליצירה יעילה של קרינה בתחום הטרה-הרץ ולעיצוב ושליטה בקרינה.

 

המשטחים בנויים מאלמנטים בסקאלה ננומטרית, שיוצרו במרכז הננו של אוניברסיטת תל אביב. כל אלמנט כזה משמש כננואנטנה הקולטת אור מלייזר בתחום האיפרא-אדום בעל פולסים קצרים באורך של פמטו-שניות ומייצרת ביעילות יחסית פולסים של קרינת טרה-הרץ. על ידי שליטה באנטנות על גבי המטא-משטח החוקרים מראים שניתן לעצב את צורתו המרחבית והזמנית של פולס הטרה-הרץ שנוצר בצורה שלא ניתנת להשגה באמצעים הקיימים עד כה. היכולת הזו פותחת פתח למגוון רחב של יישומים חדשים לקרינת טרה-הרץ.

 

החוקרים מאמינים שבעתיד יהיה ניתן לשלב מקורות חדשים כאלו במערכות גילוי ואפיון חומרים, רכיבים, תרופות ובמערכות דימות טרה-הרץ רפואיים.

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

מחקרים אחרונים

קול קורא חיצוני

נושאים מגוונים -  Smart City Applications,  Smart Transportation,  Big Data & Machine Learning,  Sensors & Controls ועוד

מועד אחרון להגשת תקצירים:   June 1, 2019

https://easychair.org/cfp/iicsc2019 


קישור להזמנה

סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית- הרצאת אורח -ד"ר סער גולן

12 במאי 2019, 14:00 
הבניין הרב תחומי , חדר 315  
ללא תשלום
סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית- הרצאת אורח -ד"ר סער גולן

Drivers impaired thermal comfort assessment may present novel opportunities in transportation safety

  Dr.Saar Golan*

Car accidents represent a major global death cause. It is well-documented that human Thermal Comfort (TC) is strongly correlated with improved disposition, performance at work, reduced fatigue, etc. We thus set forth to evaluate TC effects on driver performance. In this talk I will introduce our findings. We established an environment mimicking driving conditions - test room emulating the car physical settings and a simulation software imitating road driving (OpenDS, with our own programmed urban maps and graded road obstacles). We fabricated a microelectronics platform sampling driver and environmental parameters in real time (body/room temperature, heart rate, relative humidity, radiation, etc.). We used the acquired data to continuously evaluate drivers Fanger’s Predicted Mean Vote (PMV) index of TC, which we correlated with their performance (graded driving errors) and subjective satisfaction (estimated using questionnaires filled during the experiments). We observed that drivers exhibit reduced ability to assess their TC. Discomfort is typically noticed with significant time delay, leading to a lacking correction behavior of the driver thermal environment. Drivers subjected to discomfort display reduced performance accompanied by a subjective feeling of fatigue (PMV is linearly correlated with the number of driving errors). Thus, making TC potentially a compelling predictor of transportation safety. We conclude that while current car alert systems typically inform drivers seconds ahead, TC monitoring is complementary insofar as it can significantly extend the alert window by raising drivers’ awareness when comfort drops below acceptable thresholds.

Dr. Saar Golan received his engineering degrees from the Technion and Weizmann Institute. He is faculty at Ariel University (Chemical and Mechanical Engineering departments) and an adjunct member at the Technion (Biomedical Engineering) since 2014. Dr. Golan is the head of the Bio-analytical Microsystems Lab in Ariel. His research interests involve mechanobiology and thermoregulation.

*Bio-Analytical Microsystems Lab

Department of Chemical Engineering

Ariel University

EE Seminar: Arbitrarily Varying Broadcast and Relay Channels

13 במאי 2019, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות חשמל  

 (The talk will be given in English)

 

Speaker:     Uzi Pereg
                     Faculty of Electro Engineering, Technion

 

Monday, May 13th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

Arbitrarily Varying Broadcast and Relay Channels
 

Abstract

Two models of an arbitrarily varying channel (AVC) are studied; both are relevant to modern networks under jamming attacks by an adversary or a hacker. The arbitrarily varying broadcast channel is considered when state information is available at the transmitter in a causal manner. Inner and outer bounds are established, on both the random code capacity region and the deterministic code capacity region with degraded message sets. The form of the bounds raises the question whether the minimax theorem can be generalized to rate regions, i.e. whether the order of the intersection over state distributions and the union over Shannon strategies can be interchanged.  A sufficient condition is given, under which this assertion holds and the random code capacity region is determined. As an example, the arbitrarily varying binary symmetric broadcast channel is examined, showing that there are cases where the condition holds, hence the capacity region is determined, and other cases where there is a gap between the bounds. The gap implies that the minimax theorem does not always hold for rate regions.
In the second part of the talk, a new model is introduced, namely, the arbitrarily varying relay channel. The results include the cutset bound, decode-forward bound and partial decode-forward bound on the random code capacity, which require modification of the usual methods for the AVC to fit the block Markov coding scheme. The random code capacity is further determined for special cases. Then, deterministic coding schemes are considered, and the deterministic code capacity is derived under certain conditions, for the degraded and reversely degraded relay channel, and the case of orthogonal sender components. The following question is addressed: If the encoder-decoder and encoder-relay marginals are both symmetrizable, does that necessarily imply zero capacity? We show and explain why the answer is no. The random code capacity is determined for the arbitrarily varying Gaussian relay channel with sender frequency division, and the deterministic code capacity is bounded using the techniques of Csisz\'ar and Narayan's 1991 paper on the Gaussian AVC. It is observed that the gap vanishes as the input becomes less constrained. It is commonly believed that the primitive relay channel "captures most essential features and challenges of relaying, and thus serves as a good testbed for new relay coding techniques" (Kim, 2007). It is observed that in the arbitrarily varying case, this may no longer be true.
This work is part of a Ph.D. thesis under the supervision of Yossef Steinberg.

Bio
Uzi Pereg is a Ph.D. student at the Viterbi Faculty of Electrical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology. He received the B.Sc. (summa cum laude) degree in Electrical Engineering from Azrieli College of Engineering, Jerusalem, Israel, in 2011, and the M.Sc. degree from Technion, Haifa, Israel, in 2015. His research interests are in the areas of digital communications, information theory and coding theory. Uzi is a recipient of the Pearl Award for outstanding research work in the field of communications, the KLA-Tencor Award for an excellent conference paper, and the 2018 Viterbi Scholarship.‏

 

עמודים

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>
אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801