הכירו את פרופ' דורון נוה

ככל שהמחשבים הולכים ותופסים מקום גדול יותר בחיינו, כך נדרשים יותר ויותר שרתים שיתנו להם מענה. חברות ענק כמו גוגל, אמזון ופייסבוק משקיעות בחוות שרתים עצומות, וצריכת החשמל שלהן כמעט בלתי נתפסת. "אחוז אחד מכל צריכת החשמל העולמית מושקע בשנים האחרונות בחוות שרתים", אומר פרופ' דורון נוה. "חברות ענק מחזיקות מרכזים שצריכת החשמל שלהם שקולה לצריכת חשמל של מדינה בסדר גודל של אנגליה, ובערך שליש מהאנרגיה הזו מיועד לקירור של הדאטה סנטר, כי הוא מייצר המון חום. לכן, פיתוח פתרונות שיסייעו לחוות הללו לצרוך פחות אנרגיה ולעשות בה שימוש חוזר הוא משימה חשובה מאוד, לא רק מבחינה כלכלית אלא גם מבחינה סביבתית".

פרופ' נוה היה אחד המדענים שנרתמו למציאת פתרון לבעיה זו. בפרויקט שנעשה במעבדה שלו בשיתוף חברת Nvidia, תחת רשות החדשנות, פותחה טכנולוגיה חדשה בתחום הגרפן. "גרפן הוא מוליך החשמל והחום הכי טוב שאנחנו מכירים. מדובר בחומר בעובי של אטום אחד של פחמן, שקוף לאור וחזק מאוד, הרבה יותר מפלדה", הוא מסביר. "במסגרת הפרויקט, פותח במעבדה שלנו, באופן סינתטי, סוג מסוים של גרפן, שהשכבות שלו מסובבות בזווית אחת כלפי השנייה. הזווית הזו יוצרת מבנה מחזורי שאורך המחזור שלו גדול משמעותית מהמחזור הטבעי של החומר, וזה גורם לכך שהתכונות הקוונטיות של החלקיקים שנעים בגרפן משתנות, כך שהתנע שלהם נעשה קטן מאוד, והמהירות נעשית יותר איטית. במילים אחרות, פיתחנו חומר שהמוליכות התרמית שלו היא הגבוהה ביותר הקיימת היום בעולם, ואת הטכנולוגיה לייצר אותו כפי שהתעשייה צריכה אותו. Nvidia כבר הודיעה שהיא מאמצת את הטכנולוגיה ומקדמת פיתוח שיאפשר שילוב מוצלח שלה. במקביל, אנו בתהליכי הקמת חברה שבה מיוצר הגרפן הדרוש לכך, בשיתוף פעולה של אוניברסיטת בר-אילן עם אוניברסיטת תל אביב וחברת סימטל. את תחומי המחקר והפיתוח של החברה הזו מנהלים סטודנטים שלי לשעבר, שעשו את הדוקטורט שלהם בתחום".  

פרופ' נוה (50), נשוי ואב לשניים, למד תואר ראשון משולב, בפיזיקה ובהנדסת חומרים, ותואר שני בפיסיקה באוניברסיטת בן גוריון. משם המשיך למכון ויצמן,  לדוקטורט בתחום מדע חומרים חישובי. את הפוסט דוקטורט שלו, בתחום מדע החומרים החישובי התיאורטי, עשה באוניברסיטת פרינסטון, ובהמשך - בקרנגי מלון, שם עבר לתחום של הנדסת אלקטרוניקה, והתמחה בהתקנים אלקטרוניים כמדע נסיוני. לפקולטה להנדסה של בר-אילן הגיע ב-2012, ובהמשך אף עמד בראש המסלול לננו-אלקטרוניקה. "בעצם, אני גם תיאורטיקן וגם נסיין, ועד היום אני עושה גם ניסויים וגם תיאוריה וגם חישובים. אני מתמחה בחומרים דו מימדיים, בעובי של אטום אחד או מספר אטומים בודד, ובמעבדה שלי אנחנו מפתחים את החומרים הללו ובונים מהם התקנים אלקטרוניים", הוא מספר. "זו גם הסיבה שאני מאוד נהנה מהעבודה שלי: כי יש לי אפשרות לעסוק בהרבה נושאים שאני אוהב ושקרובים לליבי. מצד אחד המצאה ובנייה של מערכות, ומצד שני – תיאוריה של חומרים. במילים אחרות, אני יכול למצוא אפקטים פיזיקליים חדשים על ידי חישובים, ואז להשתמש באותם אפקטים ביישומים של התקנים אלקטרוניים. אני חולש על כל העולמות, זה מגוון ומעניין".

המערכות אותן בונה פרופ' נוה הן בעיקר התקנים אופטו-אלקטרוניים, דוגמת גלאים, ובשנים האחרונות הוא משלב אותם במערכות שקשורות לבינה מלאכותית, תוך שיתוף פעלה הדוק עם התעשייה. בימים אלו, למשל, מוקמת דרך מרכז היזמות אנבוקס של אוניברסיטת בר אילן, חברת סטארט-אפ המפתחת סנסור זעיר למדידת הספקטרום של האור שפותח במעבדה של פרופ' נוה. "הטכנולוגיה מבוססת על סנסורים זעירים, שמחליפים מכשירי מדידה גדולים באמצעות שבב קטן ובינה מלאכותית", הוא אומר. "המזעור הזה מאפשר להכניס סנסורים חכמים למכשירים ניידים, כמו טלפון ושעון חכם, ולמדוד באמצעותם ספקטרום של דברים: ממדדים פיזיולוגיים כמו שינויים בהרכב הדם ורמות הגלוקוז, האלכוהול והחמצן, ועד דברים חיצוניים, כמו למשל המים שאנחנו שותים".

בחודשים האחרונים מעסיק את פרופ' נוה פרויקט נוסף: הקמת תכנית הלימודים בהנדסת חומרים, שתחנך בפקולטה להנדסה של בר-אילן בשנת הלימודים תשפ"ד. "בנינו תוכנית ייחודית, הכוללת ארבעה אפיקי ידע לבחירה, וספקטרום נרחב של תחומים בהם נוגע נושא החומרים: ממדע חומרים חישובי, התחום שבו עושים שימוש בתוכנות מחשב, נתונים ובבינה מלאכותית כדי להמציא חומרים חדשים או יישומים חדשים לחומרים קיימים; דרך כימיה של חומרים, התחום שקרוב יותר בפועל למדע חומרים קלאסי; עבור בחומרים והתקנים אלקטרוניים, תחום רלוונטי מאוד לתעשיית השבבים למשל; וכלה בקיימות וחומרים סביבתיים, אפיק שעוסק בהפקה, אגירה והנעה של אנרגיה, בדגש על אנרגיה ירוקה, ותכנון מוצרים חדשים תוך חשיבה סביבתית", מפרט פרופ' נוה. "סטודנטים לשעבר שלי עובדים היום, למשל, בתחומי הדאטה סיינס באינטל, בתחום הסנסורים באפל, באפלייד מטריאלס, ויש כמה סטודנטים שיצאו עם סטארט-אפים משלהם, אם זה בתחום הגרפן או בתחומים כמו סנסורים. הבוגרים של התוכנית יכולים להשתלב בתעשייה, בהייטק, בתעשייה הביטחונית, בתעשיית התעופה והחלל וגם בתעשיות מסורתיות יותר, או בכאלה שקשורות לקיימות, ויש להם ביקוש רב".

רוצים לקרוא עוד על התוכנית להנדסת חומרים? לחצו כאן