למה מדע והנדסה של חומרים?

רוצה להבין מה גרם לאסון הטיטניק, מדוע תכונות היהלום שונות מאלה של גרפיט למרות ששניהם עשויים מפחמן, כיצד הכפיות של אורי גלר מתכופפות מעצמן, איך ליצור בטון שקוף, איך לייצר מסך מחשב מנייר, מאיזה חומרים מייצרים מעבורת חלל, כיצד רכבות יכולות לרחף מעל הפסים, כיצד ליצור סוללות עתידיות בעלות קיבולת אנרגיה גבוהה, כיצד ליצור רקמות בגוף האדם מחומרים סינטטיים, איך לשפר את תפקוד שתלים בגוף האדם, ועוד? רוצה להמציא חומרים חדשים שיובילו מהפיכות טכנולוגיות במאה ה- 21? אם כן, מקומך איתנו!

 

מדע והנדסה של חומרים הוא תחום הדן בקשרים שבין שיטות ההכנה, המבנה, התכונות והיישומים של חומרים, כולל מתכות, חומרים פולימריים, חומרים קרמיים, חומרים מרוכבים, מוליכים למחצה וביו-חומרים.

 

חקר חומרים הוא התחום המדעי-טכנולוגי הקדום ביותר. השפעת החומרים על התפתחות האדם באה לידי ביטוי בקטלוג שלבי התפתחות שונים בהיסטוריה על שם חומרים (תקופת האבן, תקופת הנחושת, תקופת הברונזה ותקופת הברזל).

 

בשנים האחרונות התחום נמצא בתנופה ומתפרס בתעשיות רבות ומגוונות בקצב מהיר, הואיל והפך לצוואר בקבוק בפיתוח טכנולוגיות ותעשיות חדשות. החברה המודרנית תלויה במידה רבה בחומרים מתקדמים, לדוגמה למנועי טורבינה לתעופה או לרכבים, מערכות להפקת אנרגיה ושימורה, סיבים אופטיים לתקשורת, רכיבים ממוזערים למיקרו-אלקטרוניקה, ביו-רפואה, וכו'. תחום החומרים צפוי להיות אחד התחומים המרכזיים במהפכות הטכנולוגיות הבאות, כולל בממשקים עם ננו-טכנולוגיות וביו-אינפורמטיקה. הצפי הוא, שלתחום זה יהיה מקום מרכזי בתעשייה במאה ה- 21, והוא יהווה מנוע צמיחה בכלכלה העולמית, עם השפעות חשובות על איכות החיים, הבריאות, הביטחון ואיכות הסביבה.

 

דו"ח שהתפרסם ע"י Thomson Reuters בשנת 2011 מציין את העניין בתחום במרבית כלכלות העולם ואת ההתקדמות המהירה במדינות אסיה. בארצות רבות תופשים אנשי החומרים תפקידי מפתח. חומרים מתקדמים מוגדרים כיום בעולם כטכנולוגיה מאפשרת (Enabling Technology), כלומר כאחד מארבעה תחומים שמניעים פריצות דרך בתעשייה ובתרבות ומאופיינים בהתפתחות מהירה של טכנולוגיות נגזרות במגוון תחומים. האיחוד האירופי יזם קרנות מחקר ייעודיות לחומרים. בנימוקים נכתב:

 

Alongside biotechnology and information technology, materials science and engineering is one of the most important areas of R&D in industrialized countries. It has fuelled progress in every industrial sector from transport to nanotechnology. Intelligent, embedded sensors and highly durable light structures, for example, are both successful products of material research

 

הצורך במהנדסי חומרים צפוי לגדול בהתמדה, גם בישראל, הן בתעשייה והן במוסדות ממשלתיים וביטחוניים. מהנדסי חומרים ימשיכו להיות משולבים בתכנון, מחקר, פיתוח, ייצור, בקרת איכות, תחזוקה, חקר כשל, ניהול טכנולוגי, הוראה, ועוד. בפורום קיסריה ה- 17 להתוויית מדיניות כלכלית לאומית צוין תחום החומרים כאחד התחומים שעשויים לתרום למנוע הצמיחה הישראלי. גם המועצה הלאומית למחקר ולפיתוח התייחסה לחשיבות הגדלה של תחום זה, בארץ ובעולם.

 

בעלי עניין במשק הישראלי כוללים: תעשיות ביטחוניות (וצה"ל), תעשייה כבדה, טכנולוגיה עילית (hi-tech), חברות הזנק (start-up companies), תעשייה כבדה, אנרגיה, חקלאות, תעשיית המזון, חברות תרופות, יצרניות שתלים, ועוד.

 

דוגמאות: אלביט מערכות, אלתא מערכות, התעשייה האווירית, חיל-האוויר, התעשייה הצבאית, המחלקה לזיהוי פלילי (מז"פ, משטרת ישראל), מרכז למחקר גרעיני שורק (ממ"ג), קריה למחקר גרעיני דימונה (קמ"ג), רפא"ל, תדיראן, כימיקלים לישראל, בתי זיקוק לנפט (בז"ן), חברת החשמל, מקורות, משרד ראש הממשלה, אורמת, וולקן תעשיות רכב, אלגת שרותי גימור תעופתי, טכנולוגית להבים, ישקר, מנועי בית שמש, עשות אשקלון, אורדן תעשיות מתכת ויציקות, מפעלי מתכת חניתה, תפן יציקות מתכת, אי.בי.אם (IBM), אייצ' פי (HP), אינטל (Intel), אפלייד מטריאלס (Applied Materials), התקני מוליכים למחצה (SCD), ווישיי ישראל (Vishay), טאואר ג'אז (Tower Jazz), מוטורולה (Motorola), אדוארדס מדעי החיים (Edwards Lifesciences), אינטק פארמה, ג'ונסון אנד ג'ונסון (J&J), טבע תעשיות פרמצבטיות (Teva), כצט (CTS), ג'נרל אלקטריק (GE), ג'נרל מוטורס (GM), פרי אם (3M), פלסן סאסא, טמבור, נירלט, כתר פלסטיק, נשר מפעלי מלט ישראליים, פניציה אמריקה-ישראל (זכוכית שטוחה), תשלובת סהל-אלובין, קבוצת ברן, ועוד.

 

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
Developed by
UI/UX Basch_Interactive