הפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן

26 ספטמבר 2017

שימור מקורות המים בקרב הנוער הישראלי

בשבוע שעבר בין 12-14 בספטמבר, בחסות משרד הכלכלה ותוכנית ה-NewTech, התקיימה תערוכת מים בינלאומית Watec 2017 כנהוג מדי שנתיים. מדובר באירוע חשוב ברמה הלאומית ומטרתו לקדם טכנולוגיות מים ישראליות בעולם. כאות להוקרה לחתני פרס המים של שטוקהולם לנוער בישראל על עבודתם המחקרית וייצוג מכובד של המדינה בתחרות הבינלאומית, משרד הכלכלה ותוכנית ה-NewTech הקציבו ביתן במתחם החדשנות, בו התלמידים הציגו את הפרויקטים הזוכים בשנתיים האחרונות:

תחרות בחסות הפקולטה להנדסה

תחרות פרס המים של שטוקהולם לנוער בישראל שהזוכה בה מייצג את ישראל בתחרות הבינלאומית בשבדיה, נוסדה על מנת לעורר מודעות לבעיית שימור מקורות המים בקרב הנוער הישראלי ולעודד אותו לעסוק בכתיבה מדעית בנושא חשוב זה. התחרות הארצית מתקיימת מדי מאי בחסות הפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל-אביב ובתמיכת קרן המים של JNF USA שתמיכתה מוקדשת לזכרו של זאבי כהנוב ז"ל וקרן רחל ומנואל קלצ'קי בשיתוף עם משרד החינוך, רשות המים, משרד הכלכלה ואחרים. התחרות מתנהלת תחת הנהגתו האקדמית של פרופ' אמריטוס גדעון דגן, מבית הספר להנדסה מכנית וחתן פרס המים של שטוקהולם לשנת 1998 וחתן פרס ישראל.

הזוכים והפרס

זוכה הפרס לשנת 2017 - נח גולן, מבית הספר עירוני ד' ע"ש אברהם קציר, בת"א הציג את עבודתו "פירוק מזהמים אורגניים במים על ידי מי חמצן וננו חלקיקי זהב" בהנחיית מר ינון יחזקאל ממכון ויצמן.

זוכת הפרס לשנת 2016 - ליפז חרוד, מב"יס מבואות עירון, ק. עין שמר הציגה את עבודתה "השפעת מיקרוטופוגרפיות שונות על צמדה ביולוגית במערכות השקייה" בהנחיית מר איתמר אבישי. פרויקט זה עורר עניין רב בקרב מבקרי התערוכה ורבים לקחו את עלון ההסברה.

הזוכה מקבל מלגה מלאה לשנת לימודים אחת באוניברסיטת ת"א. פרס שני בשווי 1000 ₪ ומלגת לימודים בגובה של חצי שנת לימודים (אם יבחר ללמוד בפקולטה להנדסה ויתקבל לפי הנהלים של אונ' ת"א). פרס נוסף בשווי 500 ש"ח ניתן לעבודת מחקר מצומצם הטובה ביותר.

ההשתתפות בתערוכה הייתה חוויה בלתי נשכחת לכל המציגים. "אני מרגישה שחזרתי לשבדיה", אמרה אחרי שעה בתערוכה ליפז חרודי, בוגרת תיכון מבואות עירון, בק. עין שמר. "מזמן לא השתמשתי באנגלית ודי פחדתי, אבל מהר מאד נכנסתי חזרה לעניינים והחיוך לא מפסיק לרדת מפניי".

גם נח קיבל חוויה מכוננת. "בהתחלה לא תכננתי להישאר כל כך הרבה, בכל זאת כתה י"ב ויש לימודים. אבל למדתי ב-3 הימים האלה יותר ממה שהייתי לומד בבי"ס – באו אנשים שמבינים ועוסקים בנושא וניהלנו דיון מעניין. התייחסו אלינו כאל אנשי מקצוע בוגרים וזו הרגשה טובה".

חזונה של התחרות

חזונה של תחרות פרס המים של שטוקהולם לנוער בישראל הוא לגדל דור חדש שמודע ורגיש לנושא בעיית המים בארץ ובעולם, דור שיכול ועוסק במציאת פתרונות מדעיים וחברתיים לבעיה אקוטית זו. וכמו כן, לייצג את מדינת ישראל בכבוד בקהילת המדע הבינלאומית.

ידיעות נוספות בנושא

School of Mechanical Engineering Nagler Jacob

30 באוקטובר 2017, 14:00 - 15:00

ללא תשלום

School of Mechanical Engineering Nagler Jacob

School of Mechanical Engineering Seminar

School of Mechanical Engineering Seminar
Monday, October 30, 2017 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

Electro-rheological effect of nano spherical particles

Jacob Nagler

Aerospace M. E. (2013) - Technion.

Phd candidate (TAU)

Under the supervision of

Prof. Touvia Miloh

A theoretical study is provided for determining the effective stress and viscosity of ideally conducting polarized freely spherical solid particles suspended in a Stokes dilute suspension (symmetric electrolyte) under ambient DC electric field and far shear field, by developing linear model that neglects particle-particle interactions. The parts of this work shall be specified as follows. Firstly, we discuss the cell model of suspension without the electrical field effect but under far shear field such as the well-known classical Einstein formulations of the apparent viscosity and stress have been obtained following the procedure of Miloh-Benveniste (1989). The second part deals with the electrical field effect following the procedure of Yariv-Miloh (2008). The electrical field causes to electric double layer (EDL) formation (also known as 'Stern layer') around the spherical particle surface while interaction between the EDL and the hydrodynamic fluid takes part, simultaneously. Finally, Helmholtz – Smolochowski (H-S) model results for thin EDL entirely agrees with current results and obtained analytically by using the generalize cell model method.

School of Mechanical Engineering michal deckelbaum

10 בינואר 2018, 14:00

ללא תשלום

School of Mechanical Engineering michal deckelbaum

School of Mechanical Engineering Seminar
Wednesday, January 10, 2018 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

Enhancement of steam methane reforming reactor
with static mixer elements

Michal Deckelbaum

MSc Student of Prof. Abraham Kribus

Steam methane reforming (SMR) converts natural gas (methane) and steam into syngas, a mixture of hydrogen (H₂) and carbon monoxide (CO). Syngas can be used for synthesis of alternative liquid fuels and many other chemicals, and is a leading source of hydrogen in the industry. The SMR reaction takes place in a reactor that is usually a set of externally heated pipes filled with a packed bed of small catalyst pellets. Ceramic foams were proposed as an alternative to a packed bed, with lower pressure drop and potentially better lateral mixing in the pipe. However these solutions suffer from large radial gradients of temperature and concentration, leading to low reaction rates, possible overheating and failure of the reactor walls, and the need for very long reactors.

The current research investigates the addition of static mixer elements inside the pipes, integrated with the porous catalyst medium, in order to improve the radial mixing and heat transfer and reduce the radial gradients. We use the COMSOL Multiphysics® software to simulate the reactor, where we analyze the momentum, mass, chemical species, and energy balance equations. We have considered two geometries of static mixers that are commonly used in the industry for mixing in open pipes (without the catalyst porous medium). One has shown no improvement in the reactor performance, while the other showed better conversion rate of methane and hydrogen production. Such improvements can make the SMR process in the industry more efficient and economical.

שנה טובה מפרופ' יוסי רוזנוקס, דקאן הפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל-אביב

קרא עוד אודות שנה טובה מפרופ' יוסי רוזנוקס, דקאן הפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל-אביב

19 ספטמבר 2017

ידיעות נוספות בנושא

תגיות:

אלמנטים אופטים משטחיים

מחקר פורץ דרך שפורסמם בעיתון היוקרתי – Nature Communications בנושא אלמנטים אופטים משטחיים של ד"ר טל אלנבוגן מהמחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית בבית הספר להנדסת חשמל בפקולטה להנדסה ע"ש פליישמן ואורי אביו סטודנט לתואר שני בבית הספר להנדסת חשמל.

לצלם עם עדשות דקות פחות מעובי של שערה.

עדשות קמורות הן אבן הבסיס בכל מכשיר אופטי כמו מצלמות, מיקרוסקופים, טלסקופים וכו'. בד"כ נדרשות מספר רב של עדשות כאלה על מנת לקבל תמונה באיכות גבוהה. אחת הסיבות לכך היא שכאשר אנו רוצים לדמות (image) תמונה לא מונוכרומטית, כמו למשל בצילום באור יום, אורכי הגל השונים המרכיבים את האור הלבן ייתמקדו למקומות מעט שונים ונקבל תמונה מעוותת. תופעה זו, הקרוייה אברציות כרומטיות chromatic aberration)), מסבכת (ולכן גם מייקרת) את התכנון של מכשירים אופטים, ובנוסף גם מגבילה את העובי המינימלי של המכשיר, כמו למשל בטלפונים חכמים. בעיה זו יוצרת דרישה הולכת וגוברת למציאת תחליפים דקים יותר לעדשות אלה, תוך כדי שמירה על איכות מיקוד האור ועלות ייצור נמוכה.

שלוש עדשות לצבע לבצע אחר

בעבודה שפורסמה בעיתון היוקרתי Nature Communications, הראו אורי אביו וד"ר טל אלנבוגן מהמעבדה לננו אלקטרו-אופטיקה באוניברסיטת תל אביב בשיתוף עם ד"ר אוקלידס אלמידה ופרופ' יחיעם פריאור ממכון וויצמן, כיצד ניתן להשתמש בשלוש שכבות אולטרא-דקות של מטה-משטחים, על מנת לייצר עדשה מתוקנת אברציות כרומטיות. בעדשה זו, השתמשו החוקרים בננוטכנולוגיה על מנת לכתוב מערכים של ננו אנטנות העשוית ממתכות שונות, המגיבות לאור הנראה בצורה ייחודית. באמצעות שילוב של שלוש שכבות של מטה- משטחים אלה הצליחו החוקרים להרכיב שלוש עדשות שונות, אשר כל אחת מיועדת לצבע אחר, וביחד ממקדות אור לבן לנקודה אחת, וכל זאת במבנה בעובי של פחות ממאית עובי השערה. בנוסף הראו החוקרים מגוון של רכיבים אופטיים נוספים מבוססים על הטכנולוגיה החדשה. רכיבים אופטיים כאלו מהווים מוקד התעניינות בתעשייה לצורך פיתוחי מצלמות ואלמנטים אופטיים ממוזערים.

לכתבה המלאה: Composite functional metasurfaces for multispectral achromatic optics

מחקרים אחרונים

ד״ר איילת לנסמן, מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב, חוקרת את הביומכניקה של תאים ורקמות בגוף האדם,

ביומכניקה שבונה רקמות מהונדסות. >

עבודת מחקר פורצת דרך של מרינה חייקין בהנחיה של פרופ' רמי זמיר

עבודת מחקר פורצת דרך של מרינה חייקין >

תארו לכם עולם שבו אנחנו חיים לצד רובוטים בעלי אישיות, רגשות ויכולות חשיבה. זה קורה בסרטי "מלחמת

מה יקרה כשלרובוטים יהיו רגשות? >

17 ספטמבר 2017

פרטיות ואבטחת מידע בערים חכמות

ידיעות נוספות בנושא

תגיות:

החודש פורסמה עבודת המחקר של שלומי ליטמן, סטודנט לדוקטורט בהנדסת חשמל, בהנחייתם של פרופ' עדי אריה מאוניברסיטת תל אביב וד"ר רז גבישי מממ"ג שורק ובשיתוף עם ד"ר גלעד הורביץ, בעיתון המדעי היוקרתי OPTICA

שלומי, מהו הנושא המרכזי בעבודה שחקרתם?

"הטכנולוגיה שועטת לכיון שימוש באור ליישומים שונים. למשל העברת מידע ע"י אור. שימוש באור מעורבל מאפשר בין היתר להגביר את קצב המידע בכמה מונים. בעבודה זו פותחו רכיבים אופטיים מתוחכמים וממוזערים פי 100 מהקיים היום, אשר מפרידים את האור המעורבל לפי מידת העירבול שלו (מספר העירבולים במרחק של אורך גל). הרכיבים שתוכננו על ידינו מאופיינים בצורות תלת ממד מורכבות. מה שמקשה מאד על ייצורם. בכדי להתגבר על אתגר זה , נעזרנו בהדפסה תלת ממדית לייצורם".

על הפרדה וחיבור של אלומות אור מעורבלות

כאשר מערבבים בתנועה סיבובית באמצעות כפית מים בכוס, נוצרת מערבולת של גלי המים. תופעה דומה קיימת גם בגלים אחרים ובפרט בגלי אור, היות והגל חוזר לצורתו המקורית לאחר התקדמות של אורך גל אחד, מספר הסיבובים של המערבולת בכל אורך גל חייב להיות מספר שלם. גל אור מעורבל נושא תנע זויתי, וניתן להשתמש בו להנעה ולסיבוב של חלקיקים קטנים. אפשר להשתמש בגלים אלה לתקשורת אופטית בקצב גבוה, כך שגלים בעלי תנע זוויתי שונה ינועו על אותו מסלול, וכל אחד מהם ישמש להעברת מידע.

שימושים אחרים של גלי אור

שימושים אחרים של גלים אלה הם בתחום ההצפנה הקוונטית ובתחום האסטרונומיה. כיוון שלאלומות אור מעורבלות יש ערכים קוונטים של מומנט תני זוויתי, ניתן להיעזר בכך כדי להעביר מידע מוצפן, כאשר הערכים הקוונטים ידועים למצפין. היות והמידע נישא על ידי פוטון בודד, אם אדם כלשהו ירצה להאזין או "לגנוב מידע", הוא ישמיד בכך את המידע המשודר וההאזנה תתגלה.

לחבר או להפריד אלומות מעורבלות בצורה יעילה

על מנת לחבר או להפריד אלומות מעורבלות בצורה יעילה, יש צורך בזוג רכיבים אופטיים אשר מעצבים באופן מרחבי את האור העובר דרכם, כך שאלומות שונות ינותבו ויפוצלו לכיוונים שונים בהתאם לערכי התנע הזוויתי שלהן.

איך ניתן למזער את הרכיבים להפרדה או חיבור של אלומות מעורבלות

על ידי שימוש בהדפסת לייזר תלת ממדית ברזולוציה תת-מיקרונית, ניתן למזער את הרכיבים להפרדה או חיבור של אלומות מעורבלות, כך שיוכלו להיות חלק אינטגרלי במערכות אופטיות ממוזערות כדוגמת סיבים אופטיים. הדפסת לייזר תלת ממדית מאפשרת הדפסה של צורות גאומטריות תלת ממדיות שרירותיות. זאת, ע"י סריקה של אלומת לייזר בעלת משך פולס קצר מאד בתוך חומר נוזלי הרגיש לאור, אשר יכול להפוך למוצק בגאומטריה שנקבעת בהתאם לאופן סריקת הלייזר בחומר. במחקר זה, אשר פורסם בעיתון Optica, תוכננו ויוצרו בשיטת הדפסה זו התקנים אשר מסוגלים לזהות ולהפריד אלומות מעורבלות בעלות ערכי מומנט תנע זוויתי שונים. יתרה מכך, יוצר גם התקן כמקשה אחת, החוסך פעולות כיוונון מסובכות של שני הרכיבים.

שלומי, מה התוצאה הסופית של המחקר שלך? איפה נוכל לראות את זה מיושם?

"התוצאה הסופית היא יצירת חיישן זיהוי לאלומות מעורבלות. יישום אפשרי הוא בהגברת קבצי מידע ברכיבים ממוזערים, ו\או תקשורת קוונטית חסינה לציתות. אלו יכולים להיות מיושמים ביישומים ביטחוניים, ובעולם התקשורת (טלקום), ואסטרונומיה".

לכתבה המלאה

מחקרים אחרונים

תגיות:

פרסום מחקר פורץ דרך במגזין PNAS

בעבודת מחקר פורצת דרך שפורסמה החודש בכתב העת של האקדמיה האמריקאית למדעים PNAS , מראים מרינה חייקין - תלמידה לתואר שני בהנדסת חשמל בהנחייתו של פרופ' רמי זמיר מבית הספר להנדסת חשמל באוניברסיטת תל אביב, יחד עם ד״ר מתן גביש מבית הספר להנדסה ומדעי המחשב באוניברסיטה העברית - שניתן לייצר בסיסים מוגדלים טובים על ידי וקטורי הזמן של תת-קבוצה לא רגולרית של תדרים מתוך מטריצת התמרת פורייה דיסקרטית (DFT).

האפליקציה – קידוד אנלוגי בתקשורת

מידע המשודר דרך תווך פיזיקלי סובל מתופעות של רעש, דעיכות, הפרעות ועיוותים שונים. בכדי לאפשר שיחזור של המידע במקלט נדרש להגן עליו מראש על ידי תוספת של יתירות (redundantre presentation). שיטת התקשורת הנפוצה בימינו היא ספרתית (digital communication), שאז היתירות נוצרת על ידי הוספה של ביטי בדיקת זוגייות (parity-check bits). למרות זאת, יש לזכור שבדרך כלל הן המידע והן התווך הם במהותם אנלוגיים; לדוגמא, שידור של אותות דיבור ותמונה דרך ערוץ אלחוטי. לכן טיבעי לבחון גם גישות להוספת "יתירות אנלוגית": הרחבה ספקטראלית של אות המידע, או באופן כללי - פרישה של מרחב האותות על ידי בסיס מוגדל. למעשה, לקידוד אנלוגי יש יתרונות נוספים, כמו עמידות טובה יותר בתנאים של אי וודאות, וסיבוכייות מופחתת.

מה זה בעצם בסיס מוגדל?

למדנו באלגברה שבסיס אורתוגונלי פורש את המרחב אם גודלו שווה למימד המרחב, או את מרחב האותות אם גודלו כמספר דרגות החופש. בסיס מוגדל(over-complete basis, frame) לעומת זאת מכיל יותר וקטורים מממד המרחב. עובדה זו מאפשרת מגוון של שימושים בעיבוד אותות ותקשורת, דוגמת ייצוג אותות "דלילים" או הוספת יתירות לצורך קידוד אנלוגי. כמובן שבסיס כזה לא יכול להיות אורתוגונלי, וההגדרה של מהו "בסיס מוגדל טוב" נתונה לפרשנות. על פי אחת ההגדרות, בסיס מוגדל טוב נבחן ביכולת שלו לשחזר את המקור (כלומר לפתור מערכת של משוואות לינאריות) מתוך תת-קבוצה אקראית של היטלים רועשים. תכנון וניתוח של בסיסים כאלה בממד גבוה הוא אתגר לא פשוט, שלרוב נפתר על ידי הגרלה אקראית של הווקטורים ואנליזה סטוכסטית, למשל ביישומים נפוצים כמו חישה דחוסה (compressed sensing) ולמידה חישובית (machine learning).

איזה תכונה אוניברסלית חדשה ומפתיעה מצאתם?

בבסיס העבודה נמצאת תכונת אוניברסליות חדשה ומפתיעה שגילינו, לפיה לבסיס מוגדל "טוב" יש תכונות דומות לאלו של מטריצות MANOVA, מבנה המוכר מהתורה של מטריצות אקראיות. דוגמא לתכונה כזו היא פילוג הערכים הסינגולריים של תת-קבוצה אקראית של בסיס מוגדל.

אלו השלכות מעניינות של התוצאה גיליתם?

השלכה מעניינת של תוצאה זו היא שבחירה פשוטה אך מושכלת של וקטורי הבסיס מבטיחה ביצועי שיחזור טובים יותר מאלה (של בסיס אקראי) שעבורו לערכים הסינגולריים יש פילוג אופייני מסוגMarcenko Pasturהעבודה עוסקת במגוון רחב של בסיסים מפורסמים – דטרמיניסטיים ואקראיים, וכוללת ניתוח שחלקו סטטיסטי וחלקו אנליטי עבור מגוון של פרמטרים ומדדי טיב. התכונות הטובות של בסיסים דטרמיניסטיים מאפשרות, בנוסף לשיפור בביצועים, חסכון בסיבוכיות מקום של מערכות תקשורת שיכולות לייצר את מנגנון הקידוד באופן מהיר ומובנה, במקום לשמור מטריצות אקראיות גדולות.

קישור למאמר

מחקרים אחרונים

עדשות דקות פחות מעובי של שערה

עדשות דקות פחות מעובי של שערה >

ד״ר איילת לנסמן, מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב, חוקרת את הביומכניקה של תאים ורקמות בגוף האדם,

ביומכניקה שבונה רקמות מהונדסות. >

פרס "החוקר המנוסה" לפרופ' עמית גפן

פרס "החוקר המנוסה" לפרופ' עמית גפן >

תגיות:

מירית שרעבי, דוקטורנטית מהמחלקה למדע והנדסה של חומרים, בהנחיה של פרופ' ראמי חג'-עלי מבית הספר להנדסה מכנית ושל פרופ' דפנה בניהו מהפקולטה לרפואה, מנסה לענות לשאלה המעניינת את כולנו: "האם בעתיד לבני האדם יהיה שפע של איברי גוף להחלפה?" התשובה נמצאת בראיון שנתנה השבוע למגזין themarker