הפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן

תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

עם העליה העולמית במגפת הקורונה (COVID-19) הנובעת מוירוס הקורונה עולה גם הצורך לפתח ולהדגים טכנולוגיות חיטוי חדשניות לצורך קטילה של נגיפים אלה.

איך נדבקים בוירוס?

הוירוס שמהווה הגורם הסיבתי של המחלה COVID-19 (SARS-CoV-2) מדבק לא רק באמצעות טיפות נשימתיות (אירוסולים), אלא יכול להתפשט גם דרך משטחים מזוהמים מריריות האף, הפה והעיניים. יתר על כן, לאחרונה הוצע כי יתכן פיזור אווירני של SARS-CoV-2, אם כי טרם הובאו ראיות ברורות להעברה כזו. לאחרונה הודגמה גם יכולתו של הוירוס לשרוד באירוסולים במשך 3 שעות לפחות ועד 72 שעות על משטחי פלסטיק, דבר המצביע על סיכון לזיהום ארוך טווח.

פיתוח מהפכני לקטילת הוירוס

הקרנה באור אולטרה-סגול ultraviolet היא שיטה נפוצה לקטילה של מיקרואורגניזמים פתוגניים (גורמי מחלות), כולל וירוסים. קטילה על ידי אור אולטרה-סגול עלולה להתרחש באמצעות כמה מנגנונים, ביניהם פגיעה בחומצות גרעין, חלבונים או ייצור פנימי של רדיקלים של חמצן.

"במחקר שביצענו נמצא ששילובי UV-LED באורכי גל שונים משפרים את יעילות הקטילה ומונעים התאוששות של מחוללי מחלות במים על ידי הפעלת מספר רב של מנגנוני נזק. שיטת חיטוי זו נמצאה יעילה עבור נגיפים וחיידקים רבים כגון: אדנווירוס, פוליו-וירוס, איקולי כולל SARS-COV-1" מסבירה פרופ' ממן.

מנורות ה- UV הסטנדרטיות מכילות כספית, ולכן מנסים לחפש אלטרנטיבות. נורות לדים (דיודות פולטות אור אוlight emitting diodes), מהוות מקור אור חדש עם יתרונות רבים.

בשל גודלן הקטן, זמן תפעול מידי ודרישת מתח נמוכה נורות הלד מאפשרות הפעלה באמצעות סוללה או פאנל סולארי. עם זאת לנורות אלה שטף פוטונים נמוך וככל שיורדים באורך הגל מחיר הנורות עולה. מגבלות אלה הופכות את השימוש בנורות באורכי גל גבוהים יותר אטרקטיביות יותר. עד כה אף מחקר לא בדק את יעילות נורות לדים באורכי גל שונים על קטילה של נגיפי קורונה אנושיים. קבוצת המחקר השתמשה בווירוס הקורונה האנושי (HCoV-OC43)לבחירת האורך גל האפקטיבי ביותר.

ממצאי המחקר והמשך פיתוח

קבוצת המחקר מצאה כי לאורך גל של 280 ננומטר יעילות קטילה יחסית דומה ל- 260 ננומטר, כאשר מנת קרינה של 10 mJ/cm² מושגת בפחות מחצי דקה ומתקבל מעל 99.9 אחוז קטילה. התוצאות הללו משמעותיות כי העלות של לדים ב- 280 ננומטר נמוכה בהרבה משל כאלו באורכי גל נמוכים יותר, והן יותר זמינות בשוק, ולכן מתאפשר שילוב של נורות כאלה לצורך חיטוי מים, משטחים, שילוב עם מזגנים לחיטוי אוויר וכד'. בנוסף, החוקרים יתחילו בקרוב מחקר עם פרופ' קלארק מאוניברסיטת נורת ווסטרן בארה"ב לפיתוח של משטחי מגע high touch screen עם קטליסט שקוף משופעל בנורות לדים בתחום האור הנראה לקבלת משטחים עם יכולת חיטוי עצמי.

התמונה מראה את היעילות של נורות לדים לחיטוי וירוס הקורונה האנושי

צוות החוקרים מאחורי הפיתוח

המחקר בוצע במשותף עם פרופ' יורם גרשמן ביוכימאי ממכללת אורנים, ד"ר מיכל מנדלבוים מנהלת המרכז הלאומי לשפעת ונגיפי נשימה בתל השומר, נחמיה פרידמן מתל השומר, ופרופ' הדס ממן, ראשת התוכנית להנדסת סביבה בבית הספר להנדסה מכנית, אוניברסיטת תל אביב. המאמר התקבל ב Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology.

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

מחקרים אחרונים

ד"ר איתי אפשטיין, יחד עם חוקרים מספרד, ארה"ב, פורטוגל וצרפת, הצליחו לבנות מהוד אופטי אשר

המהוד האופטי הקטן בעולם לקרינה אינפרא-אדומה >

תיקון טשטוש הנובע מתנועה באמצעות קידוד מפתח מרחבי-זמני

לעקם את משולש החשיפה >

צוות חוקרים מהפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל אביב פיתחו כלי תוכנה, עם קוד פתוח למפתחים שיאפשרו לנבא

קוד לאוויר לנשימה >

ד"ר לודה מרקוס-אפשטיין

ידיעות נוספות בנושא

סמינר המחלקה להנדסת תעשייה

29 בדצמבר 2020, 14:00

zoom

ללא עלות

Recovering tree models via spectral graph theory

Ariel Jaffe is a Gibbs assistant professor in the program of applied mathematics, Yale University
The lecture will be heldon
Tuesday, December 29, 2020, at 14:00 Via Zoom
https://us02web.zoom.us/j/81941109328?pwd=Z04rVGltdmI1Qm5jQjZEZWtwNDgvUT09

Abstract:
Modeling high dimensional data by latent tree graphical models is a common approach in multiple machine learning
applications. In these models, the key task is to infer the structure of the tree, given only observations on its terminal
nodes. A canonical example of this setting is the tree of life, where the evolutionary history of a set of organisms is
inferred by their nucleotide or protein sequences.
In our work, we show that the tree structure is strongly related to the spectral properties of a fully connected graph,
defined over the terminal nodes of the tree. This relation forms the theoretical basis of two new methods to recover
latent tree models: (i) spectral neighbor joining, where subsets of nodes are iteratively merged to form the full tree,
and (ii) spectral top down recovery, where the terminal nodes are iteratively partitioned into smaller subsets.
Comparing our approach to several competing methods, we show that in many settings, spectral methods have
stronger theoretical guarantees and work better in practice.

Bio:
Ariel Jaffe is a Gibbs assistant professor in the program of applied mathematics, Yale University.
Previously, he completed his Ph.D. in the Weizmann Institute of Science under the guidance of Prof. Boaz Nadler.
His research interests include statistical machine learning and high dimensional data analysis, with a focus on
applications in the fields of computational biology and signal processing.

דקאן הפקולטה - פרופ' נעם אליעז ראשת המנהל - גב' הילה אלוני

אין תוצאות

בוחן/ת איכות

סטודנט/ית להנדסה / סטטיסטיקה שנה שניה או שלישית (תעשיה וניהול - יתרון)
הכרות טובה עם אופיס – בעיקר אקסל ו - PowerPoint
ידע בניתוחים סטטיסטיים - יתרון
יכולת איפון והגדרה של מערכות - יתרון
ראיה מערכתית
יכולת לימוד מהירה

« חזרה לכל המשרות

קרא עוד אודות בוחן/ת איכות

הנכם מוזמנים לסמינר של קרין לוי - סטודנטית לתואר שני - פיתוח סוללת ליתיום תיוניל-כלוריד עם קתודת פחם ללא שימוש באיזופרופנול, תוך שמירה על ביצועיה החשמליים.

11 בינואר 2021, 14:00 - 15:00

הסמינר יתקיים בזום

הנכם מוזמנים לסמינר של קרין לוי - סטודנטית לתואר שני - פיתוח סוללת ליתיום תיוניל-כלוריד עם קתודת פחם ללא שימוש באיזופרופנול, תוך שמירה על ביצועיה החשמליים.

"ZOOM" SEMINAR

School of Mechanical Engineering Seminar
Monday, January 11, 2021 at 14:00

Development of a lithium thionyl-chloride battery with a carbon cathode produced without isopropanol

Karin Levi

MSc Under the supervision of Prof. Naima Brauner

Lithium batteries have come a significant long way in the past decades. The batteries have changed from a product of curiosity to a dominant product to variety of consumers, such as medical equipment, water meters and so on. The electrical performance of a lithium thionyl-chloride battery is greatly influenced by the carbon cathode, on which the chemical reaction is carried out between the lithium ions and the thionyl-chloride ions. Consequently, the structure, size, and physical properties, such as porosity of the cathode, are very important.

An essential component used in the manufacturing of the currently used cathode is Isopropanol. It helps achieving the necessary wetness of the carbon, resulting in a homogenous slurry while mixing with water and Teflon. Isopropanol is a colorless, flammable chemical compound with a strong odor. Therefore, it must be used under strict safety rules. Moreover, isopropanol is considered environmental pollutant and the European standard TA LUFT (adopted in Israel), allows max of 50 mg/m^3.

The properties of cathodes produced with and without Isopropanol and the difficulties during manufacturing are described. In addition, the effect of the new cathode on the batterie's capacities and voltages are presented and discussed. It is argued that the significant advantage of a cathode without isopropanol is the porous structure. This structure allows a better adsorption of the electrolyte solution. The presence of more active sites allows more precipitation of reaction products, and an increase in the anode area in front of the cathode. The results of this research showed that the electrical performances of lithium chloride batteries were not affected using a cathode without Isopropanol and the electrical performances were even improved.

Join Zoom Meeting

https://zoom.us/j/96584758181?pwd=WC9PMXdsYzJ3NFdEN2Q5ZUtOZEVjdz09