תחומים:

בחר הכל

ASV

הנדסה

מאסטר-טראק

מערכות קוונטיות

תחבורה חכמה

רכב אוטונומי

קול קורא

מכונת הנשמה

COVID-19

מטא-חומרים...

הנדסת תעשייה

הנדסת חשמל

הנדסה מכנית

אולטרה-סגול

אולטרה-סגול

RoboBoat

MRI

קטגוריות:

בחר הכל

מינוי

מחקר בפקולטה

מחקר

כנס

ברכות

אירוע

פוקוס

חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מחקר
מאסטר-טראק
אקדמיה ותעשייה
בוגרים ובוגרות
הנדסת חשמל
הנדסת סביבה
הנדסת מערכות
הנדסת תעשייה
הנדסה מכנית
הנדסה ביו-רפואית
הנדסה ורוח
מדע והנדסה של חומרים
מדעים דיגיטליים להיי-טק
מכון שלמה שמלצר לתחבורה חכמה
חוקרים הצמידו שעונים חכמים לנבדקים ועקבו אחר השינויים באיכות החיים במהלך הסגר

מחקר

01.08.2021
חוקרים מהנדסה הצמידו שעונים חכמים לנבדקים ועקבו אחר השינויים באיכות החיים במהלך

המדדים של גילאי 20-40 חושפים: ישנים יותר, צועדים פחות ומאושרים הרבה פחות

  • מחקר
  • הנדסת תעשייה

במחקר ראשון מסוגו, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב והמכללה האקדמית תל אביב-יפו עקבו באמצעות שעונים חכמים ואפליקציה ייעודית אחר 169 נבדקים לפני ובמהלך סגר הקורונה השני בישראל (אוקטובר 2020). השעונים החכמים והאפליקציה הייעודית סיפקו לחוקרים מדי יום נתונים מדויקים המעידים על איכות החיים של הנבדקים כגון מצב הרוח, מתח, משך ואיכות השינה, קצב לב במנוחה, מפגשים עם אנשים אחרים ופעילות גופנית. הנתונים מפתיעים מאוד: "צעירים בגילאי 20 עד 40 נפגעו קשה יותר ממבוגרים בגילאי 60 ומעלה, ונשים נפגעו קשה יותר מאשר גברים".

 

המחקר נערך על ידי צוות מומחים מהפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן באוניברסיטת תל אביב בהובלת ד"ר ארז שמואלי, ד"ר דן ימין, שי עובד ומירב מופז, ובשיתוף ד"ר ענת לן ופרופ' חיים עינת מהמכללה האקדמית תל אביב-יפו ופרופ' נגה קרונפלד שור מבית הספר לזואולוגיה ובית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. המחקר טרם עבר ביקורת עמיתים, והוא פורסם כ-Preprint ב-Research Square.

 

מנתוני המחקר עולה כי במהלך הסגר הנבדקים ככלל ישנו יותר (מ-06:01 שעות שינה לפני הסגר ל-06:08 במהלכו), נפגשו פחות פנים אל פנים עם אנשים אחרים (מ-11.5 מפגשים יומיים לפני הסגר ל-7.8 במהלכו), ביצעו פחות פעילות גופנית (מ-30 דקות לפני הסגר ל-27 במהלכו), צעדו פחות (מ-8,453 צעדים ביום לפני הסגר ל-7,710 במהלכו), היו פחות מאושרים (בסקאלה של מינוס 2 עד 2, מ-0.87 לפני הסגר ל-0.76 במהלכו) וקצב הלב שלהם במנוחה ירד (מ-62.6 פעימות לדקה לפני הסגר ל-62.1 במהלכו).

 

בקרב הצעירים, נרשמה ירידה חדה במספר הצעדים היומי: מ-9,500 צעדים לפני הסגר ל-8,200 צעדים בלבד במהלך הסגר. לשם השוואה, בקרב גילאי 60 ומעלה, ממוצע הצעדים היומי ירד במהלך הסגר מ-7,500 צעדים ביום ל-7,200 צעדים.

                          

הסגר גם הביא לפגיעה קשה במצב רוחם של הצעירים. בסקאלה של מינוס 2 עד 2, נתוני הצעירים הצביעו על ירידה מ-0.89 לפני הסגר ל-0.72 במהלך הסגר בעוד שנתוני המבוגרים דיווחו על ירידה קלה בלבד מ-0.85 לפני הסגר ל-0.8 במהלכו.

 

ממצא מעניין נוסף הוא שהנהנים העיקריים מהעלייה בשעות השינה היו מבוגרים 'טיפוסי ערב', שעבורם הנתונים מצביעים על עלייה של 10 דקות בממוצע מ-6:48 שעות שינה לפני הסגר ל-6:58 במהלכו, וצעירים 'טיפוסי בוקר', שעבורם הנתונים מצביעים על עלייה של 18 דקות בממוצע מ-7:06 שעות שינה לפני הסגר ל-7:24 במהלכו. הסבר אפשרי לתופעה זו הוא שהצעירים בדרך כלל עובדים או לומדים ויש להם ילדים קטנים, ולכן טיפוסי הערב בקבוצה זו לרוב סובלים מתופעה הקרויה ג'ט לג חברתי. לוח הזמנים הגמיש יותר של הסגר אפשר לאנשים אלה, שקודם לכן היו צריכים להתעורר "בכוח", להתעורר בשעה טבעית יותר להם – וכתוצאה מכך, לדווח על מצב רוח טוב יותר במהלך הסגר.

 

מניתוח הנתונים בפילוח מגדרי עולה כי למרבה ההפתעה, רמת הלחץ דווקא ירדה בקרב הגברים – ממינוס 0.79 לפני הסגר למינוס 0.88 במהלכו. באותו הזמן, נתוני הנשים העידו דווקא על התגברות תחושת הלחץ: ממינוס 0.62 למינוס 0.52.  לתופעה זו מספר הסברים אפשריים. ראשית, על פי נתוני משרד הכלכלה, יותר נשים איבדו את מקום עבודתם (פוטרו או הוצאו לחל"ת) לעומת גברים. שנית, מערכות החינוך בישראל היו סגורות במהלך הסגר והורים לילדים צעירים נאלצו להישאר בבית עם ילדיהם. בפרט, על פי מחקרים שהתבצעו בגרמניה, גברים היו מודאגים יותר לגבי פרנסת המשפחה בעוד שנשים היו מודאגות יותר לגבי טיפול בילדים. הסבר אפשרי נוסף הוא אלימות במשפחה כנגד נשים, שעל פי נתוני משטרת ישראל עלתה משמעותית במהלך הסגרים.

 

יתרה מכך, הסגר היה "אפקטיבי" יותר במניעת מפגשים פנים אל פנים בקרב נשים. שעה שמספר מפגשים אלו ירד אצל גברים מ-11 מפגשים ביום לפני הסגר ל-9 במהלכו, הנשים דיווחו על ירידה תלולה מ-12 מפגשים יומיים בממוצע ל-7 מפגשים בלבד. פגישות פנים אל פנים, ואפילו פגישות מקריות עם שכן בחדר המדרגות או עם נהג תחבורה ציבורית, ידועות בהקשר של שיפור מצב הרוח ובהפחתת דיכאון וחרדה.

"הנשים בסגר היו מבודדות ולחוצות יותר מהגברים, ובכלל רווחתן ובריאותן הנפשית נפגעו משמעותית יותר מזו של הגברים", מוסיף ד"ר שמואלי.

 

"משבר הקורונה הפנה משאבים רבים לשלומם ולרווחתם של המבוגרים, ובצדק – שכן הם חשופים יותר מהצעירים לסיבוכים הבריאותיים של המחלה עצמה", אומר ד"ר שמואלי. "אבל המחקר שלנו מראה שיש לתת דגש גם לבריאותם הנפשית של הצעירים – ששילמו מחירים כבדים יותר על צעדים כמו ריחוק חברתי וסגר".
 

לכתבה בישראל היום

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

חומר שמשנה צורה כל פעם באופן אחר

מחקר

22.07.2021
החומר החדשני שמגיב בכל פעם בצורה שונה לאותן הפעולות בדיוק

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו חומר חדשני שמגיב בשלל צורות ותבניות בכל פעם שמופעלים עליו מאמצים חיצוניים

  • מחקר
  • הנדסה מכנית

לרוב, נהוג לאפיין תכונות מכניות של חומר על ידי הפעלת מאמצי לחיצה ומשיכה על קצותיו. חומרים פשוטים, המוכרים לנו מחיי היומיום, נוטים להגיב באותה הצורה עבור עומס חיצוני נתון.

 

ד"ר קארל מריגן, פוסט-דוקטורנט בקבוצתו של פרופ' יאיר שוקף מבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל אביב, מציע מטא-חומר חדשני ששובר את התבנית הזו. במחקרם שפורסם לאחרונה בכתב העת Physical Review Research, מציעים מריגן ושוקף חומר העשוי מרכיבים בעלי תכונות מכניות שונות: שילובם לכדי סריג מחזורי מניב חומר המסוגל להראות תגובות מכניות שונות ומגוונות, בתגובה לאותו הדרבון בדיוק.

 

מטא-חומר 

לדברי מריגן ושוקף, מטא-חומר זה, שדומה לקרח, "עשוי להוות צעד נוסף בדרך לפיתוח חומרים חדשניים שזוכרים את ההיסטוריה של המאמצים המחזוריים הקודמים שהופעלו עליהם".

 

מטא-חומר הוא מבנה מלאכותי שמורכב מצורה שחוזרת על עצמה, בדומה לחומר טבעי שמורכב מאטומים שמסודרים בצורה מחזורית בגביש. סידור הנדסי מסוים של תאי היחידה החוזרים על עצמם במטא-חומר  מעניק לחומר תכונות ייחודיות שאינן קיימות בחומר הטבעי. רק לאחרונה גילו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, בהם פרופ' שוקף עצמו, מטא-חומר חדש אשר שובר את מגבלות החוק השלישי של ניוטון.

 

סריגים וגבישים מחזוריים בטבע מחולקים לעצמים בסיסיים הנקראים תאי יחידה, ממש כפי שגוף האדם מחולק לתאים. לכל תא יחידה במטא-חומר זה יש שני עיוותים אפשריים הממזערים את האנרגיה המכנית. עקב כך, אזורים שונים בחומר יכולים להימצא באחד משני מצבים יציבים מכנית, בדומה לאזורים עם קיטובים הפוכים במגנט.

 

דפוס הדרבון בקצות החומר מביא לבחירה של מופע מכני מועדף על פני מקטע מסוים. מאחר שכל אזור יכול להימצא במופע אחר, ניתן כך לכוון את הצורה של החלוקה הפנימית למופעים. החלוקה הפנימית הזו היא שמאפשרת עושר עצום של דפוסי תגובה, והמערכת יכולה להיקלע למצבים עמידים שונים כאשר הכוח החיצוני המופעל על הקצוות משתנה בצורה מחזורית בזמן. כך, למערכת גמישות רבה ופוטנציאל לתכנות: ניתן לכוון את התגובות על ידי שינוי המספר והפילוג של מקטעי הלחיצה על שפת החומר, ניתן ללחוץ על מערכות בצורות שונות ועם סימטריות שונות, וניתן ללחוץ על מקטעים שונים במופעים שונים ובעוצמות שונות.

 

"אנו מאוד שמחים ונרגשים מהתוצאות", אומר פרופ' שוקף, "ומקווים כי זו רק תחנת ביניים לקראת פריצות דרך משמעותיות עוד יותר בתחום המטא-חומרים, שהוא מדע עולה ופורח".

 

לכתבה ב YNET

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

רוני ארליך וד״ר גילי ביסקר במעבדה האופטית

מחקר

07.07.2021
פלטפורמה חדשנית היכולה לספק משוב מיידי על הפרשת אינסולין מתאי לבלב

סטודנטית לתואר שני וחוקרת מהפקולטה להנדסה פיתחו פלטפורמה שבעתיד תוכל לאפשר ניטור ספיחת אינסולין ברקמה לאחר הזרקה על ידי משאבת אינסולין, ובכך לשפר את הטיפול הניתן לחולי סוכרת.

  • מחקר
  • הנדסה ביו-רפואית

רוני ארליך היא סטודנטית לתואר שני בהנדסה ביו-רפואית במעבדה של ד"ר גילי ביסקר "המעבדה לאופטיקה, ננו-סנסורים, וביופיזיקה" שמפתחת וחוקרת יחד עם חברי המעבדה ננו-חיישנים אופטיים. לאחרונה מאמרה בהנחיית ד"ר ביסקר התפרסם במגזין המדעי Small, ואף נבחר להופיע על הכריכה של הגיליון הקרוב של Small שיצא לאור ב 28 ליולי. במחקר השתתפו גם ד״ר עדי הנדלר-נוימרק ד״ר ורנה וולף ודין אמיר

 

המאמר של רוני עוסק בפיתוח פלטפורמה חדשנית היכולה לספק משוב מידי על הפרשת אינסולין מתאי בטא באמצעות סיגנל אופטי. תאי הבטא, הם התאים בלבלב האחראים על ייצור והפרשת אינסולין על מנת לווסת את רמות הסוכר בדם.

 

המעבדה של ד"ר ביסקר מתמקדת בפיתוח כלים ננו-טכנולוגיים שיאפשרו לעקוב אחרי תהליכים מולקולריים, בשאיפה להבין את הדינמיקה של אותם תהליכים. כלים אלו מבוססים על ננו-חלקיקים הפולטים פלורסנציה בתחום האינפרא-אדום, ויכולים לגלות שינויים בסביבה הקרובה שלהם או ספיחה של מולקולות על פני השטח שלהם. בעזרת מעקב אחרי התכונות האופטיות של הננו-חלקיקים הללו במערכות ביולוגיות אפשר ללמוד עליהן ולקבל מידע חדש על תהליכים מיקרוסקופיים שאחראיים על ההתנהגות המקרוסקופית שלהן. 

 

תגליות במאמר שפורסם

המחקר כלל את פיתוח הסנסורים לאינסולין, אפיונם, והדגמה של השימוש בהם. הסנסורים מבוססים על ננו-צינוריות מפחמן שעברו אקטיבציה המאפשרת זיהוי בזמן אמת של מולקולת המטרה. ננו-הצינוריות מפחמן פולטות פלורסנציה בתחום האינפרא-אדום הקרוב, ובכך מאפשרים דימות בעומק רקמות ודוגמאות ביולוגיות. עוצמת האות הפלורסנטי של החיישנים משתנה עקב קישור האינסולין לפני השטח של הננו-צינוריות וכך מתקבל המשוב על זיהוי מולקולות האינסולין.

 

באמצעות עקומת כיול עבור ריכוזים שונים של אינסולין ניתן להסיק ריכוז לא ידוע של אינסולין מתוך התגובה הפלורסנטית. "במחקר זה הדגמנו בפעם הראשונה את השימוש בננו-צינוריות הפחמן לזיהוי אינסולין בתרבית תאי בטא המפרישים אינסולין בתגובה לגלוקוז. מתוך אנליזה של התגובה הפלורסנטית הצלחנו לכמת באופן מדויק את כמות האינסולין שמופרש ע"י תאי הבטא ולקבל משוב בזמן אמת על יכולת התפקוד של התאים" מסבירה רוני.

בתמונה: איקטוב הננו-צינוריות בצורה חכמה הפך אותן לסנסורים אופטיים לאינסולין. בתגובה לקישור של האינסולין לסנסורים, עוצמת האות הפלורסנטי של הננו-צינוריות משתנה וכך מתקבל המשוב על זיהוי מולקולות האינסולין. מתוך התגובה הפלורסנטית ניתן לחשב באופן מדויק את כמות האינסולין המופרש מתאי הבטא.

 

בשורה משמחת לחולי הסוכרת

פיתוח זה יכול לתרום למחקר בתחום מנגנוני מחלת הסוכרת הקשורה בתפקוד לא תקין של תאי הבטא, בעזרת היכולת לקבל משוב בזמן אמת על פעילותם. בעתיד, הסנסורים יוכלו לאפשר ניטור ספיחת אינסולין ברקמה לאחר הזרקה על ידי משאבת אינסולין, ובכך לשפר את הטיפול הניתן לחולי סוכרת.

 

האישה מאחורי המחקר

רוני סיימה את התואר הראשון שלה במחלקה להנדסה ביו-רפואית ב- 2019 ומיד המשיכה לתואר שני בקבוצה של ד״ר גילי ביסקר. במהלך התואר השני זכתה במלגת משרד המדע ללימודי תואר שני בהנדסה ובמדעים מדוייקים, במלגת הצטיינות של מכון גרטנר למערכות רפואיות ננומטריות, ובמלגת הצטיינות לתואר שני של הפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב. רוני נשואה לאריאל מ"פ לוחם בחיל בשריון ובמהלך התואר הראשון נולדו לה שתי בנות מקסימות עלמא (4) ומאיה (2) – כבר אמרנו superwoman אמיתית?

 

הקליקו למאמר המלא כאן.

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

חיישן המתחבר לעצב

מחקר

07.07.2021
טכנולוגיה המשחזרת את תחושת המגע בעצבים שנפגעו בעקבות קטיעה או פציעה

חוקרים מהפקולטה להנדסה ואוניברסיטת תל אביב יצרו חיישן שניתן להשתיל אותו בכל מקום בגוף, החיישן מתחבר לעצב אחר שמתפקד בצורה תקינה ומחזיר לעצב הפגוע חלק מתחושת המגע.

  • מחקר
  • הנדסה ביו-רפואית

טכנולוגיה חדשה ופורצת דרך של אוניברסיטת תל אביב מעוררת תקווה בקרב אנשים שאיבדו את תחושת המגע בעצבים של איברים שונים בעקבות קטיעה או פציעה. הטכנולוגיה שנוסתה על חיות מודל בהצלחה רבה כוללת חיישן זעיר שמושתל בעצב של האיבר הפגוע, למשל באצבע, והוא מחובר ישירות לעצב תקין ובכל פעם שהאיבר נוגע בחפץ אחר, החיישן מופעל ומעביר זרם חשמלי לעצב הבריא, פעולה אשר משחזרת את תחושת המגע. החוקרים מדגישים כי מדובר בטכנולוגיה "בריאה" שמותאמת לגוף האדם וניתן להשתיל אותה בכל מקום בגוף.

 

הטכנולוגיה פותחה בהובלת צוות מומחים מאוניברסיטת תל אביב: ד"ר בן מעוז, יפתח שלומי, שי דיולד וד"ר יעל ליכטמן-ברדוגו מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית ובשיתוף קשת תדמור מבית הספר סגול למדעי המוח וד"ר עמיר ערמי מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר ומהיחידה למיקרוכירורגיה במחלקה לכירורגיה של היד, המרכז הרפואי שיבא. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי ACS NANO.

 

החוקרים מספרים כי הפרויקט הייחודי התחיל בפגישה בין שני חברים מאוניברסיטת תל אביב: ד"ר עמיר ערמי מהפקולטה לרפואה ומיחידת המיקרו-כירורגיה בשיבא וד"ר בן מעוז מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית ובית ספר סגול למדעי המוח. "דיברנו על האתגרים בעבודות שלנו", מספר ד"ר מעוז, "וד"ר ערמי שיתף אותי בקושי שהוא חווה בטיפול באנשים שמאבדים את יכולת החישה באיבר זה או אחר כתוצאה מפציעה. צריך להבין שמדובר בקשת רחבה מאוד של פציעות, החל מפציעות קלות – לדוגמה, מישהו חותך סלט ונחתך מהסכין – ועד לפציעות קשות מאוד. גם אם ניתן לאחות את הפצע ולתפור את העצב הפגוע, במקרים רבים התחושה נותרת פגועה. החלטנו להתמודד יחד עם האתגר הזה, ולמצוא פתרון שיחזיר לפגועים את יכולת החישה".

 

יובהר כי בשנים האחרונות תחום הנוירו-תותבים מבטיח לשפר את חייהם של אלה שאיבדו את התחושה על ידי השתלת חיישנים במקום העצבים הפגועים. אלא שלטכנולוגיה הקיימת מספר חסרונות משמעותיים, כמו ייצור ושימוש מורכבים וכן צורך במקור כוח חיצוני כמו סוללה. כעת, חוקרים מאוניברסיטת תל אביב השתמשו בטכנולוגיה חדישה בשם ננו-גנרטור טריבו-אלקטרי (Nanogenerator triboelectric, או TENG) כדי להנדס ולבדוק על חיות מודל חיישן זעיר שמחזיר את התחושה באמצעות זרם חשמלי שמגיע ישירות מעצב בריא וללא צורך בהשתלה מורכבת או בהטענה.

במסגרת הפיתוח הטכנולוגי החוקרים יצרו חיישן שניתן להשתיל אותו על עצב פגום מתחת לקצה של האצבע, והוא מחזיר למושתל חלק מיכולת החישה באצבע. הפיתוח הייחודי אינו מצריך שימוש במקור מתח חיצוני כגון חשמל או סוללות. החוקרים מסבירים כי החיישן פועל למעשה על כוח החיכוך: בכל פעם שהמכשיר מרגיש חיכוך, הוא נטען לבד.

 

מדובר בשני לוחות זעירים בגודל של פחות מחצי ס"מ על חצי ס"מ. כשהלוחות האלה באים במגע אחד עם השני, הם משחררים מטען חשמלי שמועבר לעצב הבריא. באופן הזה, כשהאצבע הפגועה נוגעת במשהו, הנגיעה משחררת מתח בהתאם ללחץ שהופעל על המכשיר – מתח חלש למגע חלש ומתח חזק למגע חזק – ממש כמו חישה רגילה.

 

לטענת החוקרים ניתן להשתיל את המכשיר בכל מקום בגוף בו יש צורך בשחזור תחושה למגע, והוא עוקף למעשה את אברי החישה הפגועים. כמו כן, החומר שממנו עשוי המכשיר הוא ידידותי לגוף האדם, הוא לא דורש תחזוקה, ההשתלה פשוטה והמכשיר עצמו אינו נראה מבחוץ.

 

לדבריו של ד"ר מעוז, לאחר שבדקו את החיישן החדש במעבדה (יותר מחצי מיליון הקשות אצבע עם המכשיר), החוקרים השתילו אותו בכפות רגליהם של חיות מודל. החיות הלכו כרגיל, מבלי לחוות כל פגיעה בעצבים המוטוריים, ובבדיקות הוכח כי החיישן אפשר להן להגיב לגירויים סנסוריים. "בדקנו את הפיתוח שלנו על חיות מודל, והתוצאות היו מעודדות מאוד", מסכם ד"ר מעוז. "בשלב הבא נרצה לבחון את המשתל על מודלים גדולים יותר ובהמשך – להשתיל את החיישנים שלנו גם באצבעותיהם של בני אדם שאיבדו את יכולת החישה. היכולת הזו עשויה לשפר באופן משמעותי את התפקוד ואת איכות החיים, וחשוב מכך: להגן עלינו מפני סכנה. אנשים שלא יכולים להרגיש מגע גם לא יכולים להרגיש שהאצבע שלהם נמחצת, נשרפת או קופאת".

 

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, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>