School of Mechanical Engineering Dov Moshkovich

27 בפברואר 2019, 14:00 - 15:00 
בניין וולפסון חדר 206  
0
 School of Mechanical Engineering  Dov Moshkovich

SCHOOL OF MECHANICAL ENGINEERING SEMINAR
Wednesday, February 27, 2019 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

 

Buckling and Post-buckling study in layered materials

 

Dov Moshkovich

 MSc. student of Prof. Herzl Chai

 

Systems consisting of thin, stiff films attached to compliant soft layers are frequently encountered in natural systems and technological applications. This includes an endoscopic examination of internal organs, filopodia growth in living cells, stent procedure, and deep drilling. Investigating and understanding the post-buckling behavior in such systems is of great basic and practical interest.

 

Most buckling works are limited to the buckling behavior of a single or layered structure under small deformation conditions. Some studies into the post-buckling behavior were also made, but they were generally limited to a single film attached to a thick, soft substrate (bilayer). There seems to be no numerical schemes for analyzing the post-buckling behavior in hard/soft multilayer structures.

 

This work is focused on the analysis of multilayers composed of hard/soft layers under axial compression load applied well into the post-buckling regime. The analysis is limited to 2D, and it incorporates soft/hard materials with moduli ratios of , relative layer thickness, and number of stiff layers ranging from . The buckling and post-buckling analysis of all structures considered are performed using the FEM routine ABAQUS.

 

Several practical cases of interest were considered. The results provide new insights into the buckling and post-buckling response of layered structures. Of particular note are the complete stress-strain responses obtained for a number of configurations of interest. The results show how the system variables can be tailored to get desired nonlinear responses and energy absorptions.

 

 

EE Seminar: Data compression and secrecy by design

14 בינואר 2019, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות-חשמל  

(The talk will be given in English)

 

Speaker:     Dr. Yanina Shkel
                   Princeton University

 

Monday, January 14th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

Data compression and secrecy by design

 

Abstract

The unique characteristics of the IoT make it very challenging to provide adequate security primitives. The complexity of traditional cryptographic methods is an issue for IoT applications that have very stringent delay requirements. Moreover, in the context of the IoT, security requirements and the explicit applications have to be taken into account from the beginning of the protocol design. Motivated by these unique characteristics of the IoT systems, we introduce the framework of secrecy by design as an approach to partial information-theoretic secrecy. The main idea behind secrecy by design is to begin with an operational secrecy constraint, which is modeled by a secrecy function, and then to derive fundamental limits for the performance of the resulting secrecy system. In the setting of lossless compression, we show that strong information-theoretic secrecy guarantees can be achieved using a reduced secret key size and a modular two-part coding strategy. Moreover, the proposed two-part codes possess a universality property that has an immediate implication for secure inference.

Time permitting, we will also discuss connections between secrecy by design and related notions such as randomness extraction and common information.

 

Short Bio

Yanina Shkel is a research scholar in the department of Electrical Engineering at Princeton University. Yanina has B.S. degrees in Mathematics and in Computer Science, as well as a Ph.D. degree in Electrical and Computer Engineering from University of Wisconsin-Madison.

Before attending graduate school she worked as a developer for Morningstar, Inc. where she administered databases containing and processing large amounts of financial data. More recently, she was an intern at 3M Corporate Research Labs where she had a unique opportunity to apply her background in computation and information sciences for materials and product driven needs of 3M. Yanina is a recipient of the NSF Center for Science of Information (CSoI) postdoctoral fellowship.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EE Seminar: Cloud Computing and Graph Coloring

08 בינואר 2019, 15:00 
חדר 011, בניין כיתות-חשמל  

(The talk will be given in English)

 

Speaker:     Dr. Ilan Reuven Cohen
                   Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam

 

Tuesday, January 8th, 2019
15:00 - 16:00

Room 011, Kitot Bldg., Faculty of Engineering

 

Cloud Computing and Graph Coloring

 

Abstract

Cloud computing opens a new chapter in information technology, by enabling global access to shared pools of resources such as services, data, servers, and computer networks. It drives new digital businesses across enterprises. In the last few years, an unprecedented amount of data center capacity has been built to support cloud computing services' growth. Therefore, optimizing the energy budget of data centers, without harming service level agreements, would result in massive savings for their operators, and significantly contribute to greater environmental sustainability. A key challenge in optimizing cloud computing services is their online nature. That is, they require immediate and irrevocable decisions to be made, based on incomplete input.        

 

In this talk, I will discuss my work on two major online optimization problems for cloud services: switch routing and virtual machine placement. I will show how these problems relate to graph coloring, one of the most well-known, popular and extensively-researched areas in the field of graph theory. First, I will present tight bounds for online edge coloring in bipartite graphs, which leads to an optimal switch routing scheduler. I will then discuss vector balancing problems, a well-studied model for virtual machine placement in cloud services. In these problems, jobs have vector loads and the goal is to balance the load on all dimensions simultaneously. For this purpose, I will first consider two natural relaxations of the vertex coloring problem, and show new online lower bounds for them. I will then show how to port these bounds back to vector balancing, and prove that the bounds are tight by presenting matching upper bounds. In addition, for practical applications, these bounds are unsatisfactory, so I will also discuss how to improve the upper bounds by adding restricting, yet practical, assumptions.

 

Short Bio

Ilan Reuven Cohen is a postdoctoral researcher at Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam hosted by Professor Nikhil Bansal. Before that, he was a postdoc researcher at Simons Institute in Berkeley and at Carnegie Mellon University. His main research interests lie in the areas of approximation, randomized and online algorithms, with game theoretic aspects. Currently, his research focuses on packing and covering, resource allocation and scheduling problems. Ilan received a Ph.D. in Computer Science from Tel Aviv University, where he was advised by Professor Yossi Azar. He has received several awards including the Fulbright Post-doctoral Scholar Fellowship and the Gutwirth foundation scholarship.

סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית

13 בינואר 2019, 14:00 
חדר 315 הבניין הרב תחומי  
ללא עלות
סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית

הרצאות של תלמידי המחלקה להנדסה ביו רפואית לתואר שני: מר דוד קרקו תחת הנחייתו של פרופ' אורי נבו ומר אמוץ מן תחת הנחייתה של ד"ר אילת לסמן מבית הספר להנדסה מכנית

סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית - הרצאת אורח של ד"ר אהרון אזגורי

06 בינואר 2019, 14:00 
חדר 315 הבניין הרב תחומי  
ללא עלות
סמינר המחלקה להנדסה ביו רפואית - הרצאת אורח של ד"ר אהרון אזגורי

ENHANCING MASS TRANSPORT ACROSS BIOLOGICAL MEMBRANES

Aharon Azagury

Controlled drug delivery has been the focus of many types of research for decades while noninvasive drug delivery is one of its fundamental aspects. Noninvasive drug delivery routes use external accessible membranes such as the skin, nasal and tympanic cavities, chorioamnion membrane, and oral drug delivery. Since most of these membranes are not naturally permeable, it is thus crucial to enhance the mass transport across them for drug delivery purposes. In order to achieve effective enhancement one first need to understand the structure of these membranes and more importantly the rate limiting step for mass transport. Many approaches have been used throughout the years to enhance mass transport across biological membranes, mainly for the skin. Among these methods are chemical penetration enhancers (CPEs) and ultrasound (US). In this presentation, the effect of US on transdermal mass transport and its mechanism of action would be discussed followed by the effects of US and CPEs (separately and in tandem) on the mass transport across the chorioamnion membrane (CAM). The aim of latter research was to enhance the mass transport across the CAM for early sampling of the amniotic fluid in a non-invasive manner, in order to detect abnormalities and assess the fetus’s health. Another option is to deliver drugs directly to the fetus. In order to achieve that, first CPEs were encapsulated inside nano-PLGA (nPLGA) particles resulting in an increased CPEs effect with lower concentration of CPEs. The mechanisms of actions were determined by experiments evaluation permeability with dyes, cryo-TEM & SEM, FTIR, biomimicking colorimetric screening measurements, and custom made image analysis.
Enhancing mass transport across the gastrointestinal (GI) track is probably the most challenging approach. Nanoencapsulation approaches for oral drug delivery is one of the solutions and investigation of their interactions with the different segments of the GI would be discussed. First, a novel double-walled (DW) method termed single step DW nanoparticles for oral drug delivery was developed in our lab. DW morphology was confirmed via FTIR, DSC, and a unique AFM mode. Second, the interactions between polymeric nanoparticles and the GI membrane were investigated using DLS and Zeta potential measurements, followed by presenting my newly developed method for detection of polymers in biological specimens using FTIR. Lastly, a brief description of a novel method currently under development for calculating effective diffusion coefficient using 3D SEM would be presented.

 

משך הלימודים כשנתיים | תנאי קבלה | הרשמה להנדסת סביבה בפקולטה להנדסה

ראשת התוכנית, פרופ׳ הדס ממן סגל אקדמי בכיר בביה״ס להנדסה מכנית

hadasmg@tauex.tau.ac.il

אחראית מנהלית תלמידים לתארים מתקדמים, ליאת כהן

liatc@tauex.tau.ac.il

 

תזות מחקריות

 

טיפול במי שפכים

  • שיפור איכות טיפול במי שפכים במדינות מתפתחות באמצעות נשאים מתכלים
  • הסרת צבעי טקסטיל מתשטיפים סינטטיים בעזרת ראקטור פוטו-ממברנלי מייצור עצמי

אנרגיה מתחדשת

  • תהליך פירוק הידרו-תרמי של ביומסה מאצת ים ירוקה להפקת ביו-דלק
  • העצמת קצב שטפי חום ע"י שימוש בתערובת בינארית מסיסה חלקית בעלת נקודה קריטית תחתונה
  • פיתוח סוללת ליתיום תיוניל-כלוריד עם קתודת פחם ללא שימוש באיזופרופנול, תוך שמירה על ביצועיה החשמליים
  • שימוש באוזונציה כטיפול מקדים לייצור אתנול מביומסה ליגנוצלוליטית
  • השפעת פנלים פוטו-וולטאים צפים על איכות קולחים שניוניים - מקרה בוחן במאגר יסודות, ישראל

שימוש חוזר במים וממברנות

  • Three Applications of Reused Dialysis Ultrafiltration Membranes for Distributed Water Treatment in South Western
  • סילוק חנקה ביולוגי מזרם רכז של מתקן התפלה
  • ידידותי לסביבה ופיתוח גישות מיחזור

מודלים ומחקרי חיזוי במים ובסביבה

  • מודל גשם-נגר לאגני ניקוז עירוניים בישראל - מקרה בוחן: העיר אריאל
  • חיזוי של תוצאות מבחן שיקוע של מפעל השפד"ן באמצעות מודל רשתות נוירונים מסוג LSTM
  • סיווג ריכוזי פלואוריד גבוהים במי תהום בהתבסס על מידע ממועצת המים המרכזית של הודו
  • ניטור זול של ניטרט במים בזמן אמת
  • הערכת סיכונים של פיצוץ זיליתיון

חיטוי וחמצון מזהמים

  • אפיון טכנולוגיית UV-LED בטיהור מים באמצעות סימולציות נומריות של זרימה ואופטיקה
  • פיתוח שיטה מולקולרית לבדיקת יעילות מערכות UV בהיקף מלא
  • שימוש ב-LED UV בשילוב עם SBP (קפסולות ביו-ראקטור) להפחתת ethynylestradiol (EE2) - 17a
  • שימוש בפוטוקטליסט מבוסס ביסמוט לחיטוי אי-קולי במים
  • שיפור אפקטיביות השימוש במערכת ה-LED באמצעות מידול אופטימלי שלAverage Intensity  לעומת מערכות הכספית הסטנדרטיות

טיפול בכימיקלים ושאריות מזהמים

  • נידוף והשבת אמוניה מזרם מי נטל של עיכול אנאירובי באמצעות חומצה גופרתית ממוחזרת - מקרה בוחן
  • פירוק שאריות תרופות בשפכים על ידי אוזון ויצירת תוצרי לוואי פעילים: וונלפקסין כמקרה מבחן
  • ניקוי ושיקום קרקעות מזוהמות במתכות כבדות עם ריכוז כרום גבוה: חיפוש כלטור
  • השפעת איכות מי ההשקיה ועומס החנקן על רצף הצמח-קרקע-מים-אטמוספירה

מחקרים בננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים

  • אינטראקציות בין גרפן אוקסיד למודל ממברנת תא: איך ישפיעו הגודל, המטען והכולסטרול של מודל הממברנה על האינטראקציה
  • מוליבנדיום די-סולפיד על גבי פחם פעיל: מספח רב-תכליתי עם יישומים מעשיים בטיהור מים

הנדסת זרימה וגלים

  • אינטראקציות בין גלים וזרמים
  • זרימה דו-פאזית נוזל-נוזל בצינורות מכופפים

 

סמינר מחלקתי אלקטרוניקה פיזיקאלית : Nir Shitrit

10 בינואר 2019, 15:00 
פקולטה להנדסה, ביניין כיתות, חדר 011  
סמינר מחלקתי אלקטרוניקה פיזיקאלית : Nir Shitrit

ניר סמינר

You are invited to attend a lecture

 

Meta-Engineering of Light in the Linear, Nonlinear and Quantum Optical Regimes

:By

Nir Shitrit

University of California, Berkeley

 

Abstract

Through subwavelength structuring of materials, metamaterials have shown exquisite control over electromagnetic properties, experimentally demonstrating phenomena not found in nature such as a negative index of refraction. Metasurfaces constitute a more recent branch of metamaterials research, in which two-dimensional ultrathin arrays of engineered nanostructures mold optical wavefronts at will, aiming to revolutionize optical designs by realizing virtually flat, lightweight optics that replaces bulky optical elements. In this talk, we will detail how photonic meta-engineering has advanced metasurfaces as a new paradigm for linear, nonlinear and quantum optics. First, we demonstrated beam shaping via metasurfaces based on optical nanoantennas for visible light, where the photon spin is utilized as a new degree of freedom. We also used metasurfaces as architecture to reveal the role of surface symmetry properties on light-matter interactions and, more specifically, observed the optical analog of the electronic Rashba effect—that is, spin-split dispersion due to broken inversion symmetry. In the nonlinear regime, we explored functionalities which cannot be fundamentally achieved by linear metasurfaces, and demonstrated two-way asymmetric transport of light at nonlinear metasurfaces, paving the way for ultrathin optical diodes. Finally, we showed the extension of metasurfaces to the quantum optical regime, while theoretically demonstrating that a metasurface can efficiently mediate quantum entanglement between two macroscopically separated quantum emitters at the chip level. To conclude, we propose several future directions of structures and materials by design including non-Markovian metasurfaces, mechanical metamaterials, and innovating optoelectronic devices via metastructures, which address the significant impact of meta-engineering on science and technology.

Bio: Nir Shitrit is a postdoctoral fellow at the University of California, Berkeley. He received his Ph.D. in 2014, in Mechanical Engineering, from the Technion -Israel Institute of Technology. His research interests lie at the interface of engineering and applied physics and focus on optics and photonics and, more specifically, on nano-engineered structures and materials with a custom-designed electromagnetic response.  

 

On Thursday, January 10, 2019, 15:00

Room 011, Kitot Building

הכירו את ד"ר גילי ביסקר השואפת לפתח שיטות אבחון וטיפול חדשות בסוכרת ובסרטן

26 דצמבר 2018
ברוכה הבאה ד"ר גילי ביסקר למחלקה להנדסה ביו רפואית

ד"ר ביסקר תצטרף בקרוב לצוות המחלקה להנדסה ביו רפואית בפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל אביב, שם תקים מעבדת אופטיקה וננו-טכנולוגיה. המסלול האקדמי של גילי כלל מעבר בין כמה פקולטות תוך שילוב עבודה נסיונית ותיאורטית.

 

בשיחה עם גילי הבנו שעברה מסלול מגוון שבמהלכו ספגה כמה צורות חשיבה ותחומי מחקר. הנה כמה עובדות מעניינות שלמדנו עליה:

 

המסלול האקדמי

סיימתי תואר ראשון במתמטיקה ופיזיקה בטכניון במסגרת התוכניות למצטיינים, והמשכתי לתואר שני בפיזיקה תיאורטית. לאחר מכן, רציתי להתנסות גם בעבודה במעבדה ועברתי לדוקטורט ניסיוני בתוכנית לננו-מדעים וננו-טכנולוגיה. המנחה שלי היה במחלקה לביו-רפואה בטכניון ושם נחשפתי לאפשרות ליישם כלים מתחום הפיזיקה, האופטיקה, והלייזרים, לטובת פיתוחים ביו-רפואיים.

 

פרסים והישגים

במהלך הדוקטורט זכיתי בפרס אונסק"ו-לוריאל בזכות הגילוי שלי לשיטה חדשה לשחרור מבוקר של תרופות מננו-חלקיקים מזהב על ידי פולסים קצרים של לייזר במטרה לפתח שיטות טיפול חדשות בסרטן. הזכייה נתנה לי דחיפה להמשיך לפוסט דוקטורט ולשאוף למסלול אקדמי.

במהלך פוסט-הדוקטורט זכיתי במלגה של הוועדה לתכנון ולתקצוב של המועצה להשכלה גבוהה בישראל, שתמכה בי בזמן העבודה ב- MIT.

 

בנובמבר האחרון, בשיתוף עם ג׳רמי אינגלנד, פרופסור לפיזיקה במכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס (MIT), פרסמתי מאמר בעיתון היוקרתיProceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) בנושא הרכבה עצמית (Self-Assembly) מחוץ לשיווי משקל.

בנוסף, כחברת סגל, אני עמיתה של קרן צוקרמן שתעזור לי להקים את המעבדה שלי ולגייס סטודנטים. 

 

מחקר בחו"ל 

בשש שנים האחרונות התגוררתי בבוסטון בארה"ב ורוב זמני ביליתי ב - MIT. עבדתי במעבדה ניסיונית במחלקה להנדסה כימית ב- MIT ולאחר מכן בקבוצה העוסקת במחקר תיאורטי במחלקה לפיזיקה ב- MIT. במסגרת המחקר הניסיוני פתחתי ננו-גלאים אופטיים המבוססים על ננו-צינוריות מפחמן. גיליתי שאפשר להשתמש בננו-הצינוריות לזיהוי חלבונים ומצאתי גלאים לחלבונים פיברינוגן ואינסולין. לאחר מכן, בקבוצה התיאורטית בפיזיקה עבדתי על תהליכים סטוכסטים מחוץ לשיווי משקל, ופתחתי מודלים של שיערוך והסקת מסקנות מתוך מידע חלקי על מערכת מורכבת.

 

מה את מביאה איתך למעבדה החדשה שלך?

המעבדה תתמקד בפיתוח כלים ננו-טכנולוגיים לשימושים ביו-רפואיים ואני מקווה להביא איתי את הטוב משני העולמות, הניסיוני והתיאורטי. אני רוצה להמשיך לפתח את הננו-גלאים במטרה לעקוב אחרי סמנים ביולוגים חשובים בסביבה של תרביות תאים. מתוך המידע שיתקבל אשאף לבנות מודלים להבנה בסיסית של תהליכים מולקולארים בשאיפה לפתח שיטות אבחון וטיפול חדשות. בעזרת הגלאי לפיברינוגן, ניתן יהיה לעקוב אחרי תהליכים של ריפוי פצעים ובעזרת הגלאי לאינסולין ניתן יהיה לשפר אלגוריתמים קיימים של משאבות אינסולין המשולבות עם ניטור סוכר. בנוסף, ארצה ליישם את הטכנולוגיה למעקב אחרי ביו-סמנים של מחלת הסרטן לצורך אבחון מוקדם ובדיקה של יעילות טיפול.

 

החוויה בחו"ל

הייתי בבוסטון 6 שנים וזאת הייתה חוויה נפלאה. אחרי תקופת הסתגלות למקום ולמזג האוויר, נהנתי מכל רגע ב- MIT ואני ממליצה לכולם לעבור התנסות כזאת. כיף לעשות מחקר במקום מרכזי, באזור עם ריכוז גדול של מוסדות אקדמיים מובילים, בזכות הנגישות לידע, ציוד, הרצאות, כנסים, ולחוקרים פורצי דרך. אני מרגישה שהתקופה הזו קדמה אותי המון מבחינה אישית ומקצועית, ונתנה לי אפשרות ליצור קשרים שילוו אותי בהמשך הקריירה.

אנו מאחלים לד"ר ביסקר הצלחה רבה בדרך החדשה ומצפים בהתרגשות לראות איך הפיתוחים פורצי הדרך שלה ישפרו את יעילות הטיפול בסכרת ובסרטן.

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה הפתרון

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 >>