הנדסת ביטחון: החומרים שיעניקו לנו עליונות בשדה הקרב

מערכות ההגנה הישראליות ניצבות בפני אתגרים מורכבים בדמות טילים מדויקים, רחפנים מתוחכמים ולחימה אלקטרונית – והיא מנצחת! ועם זאת, בכל זמן נתון מתאמצים המהנדסים לפתח חומרים חדשניים וטכנולוגיות מתוחכמות על מנת לשאוף ל-100 אחוזי הצלחה בתחום קריטי זה, שכן מדובר בחיי אדם. דרישה זו מכוונת לחומרים קלי-משקל, בעלי חוזק מבני יוצא דופן, מתוחכמים מעצם טבעם וניחנים בתכונות "חכמות" ויכולות אדפטיביות.

הנדסת חומרים עוסקת בקשר שבין מבנה החומר (ברמה האטומית, הננומטרית והמקרוסקופית) לבין תכונותיו הפיזיקליות, החשמליות והתרמיות – ומהווה את היסוד לפיתוח טכנולוגיות ליבה במערכות הצבאיות של ישראל. מדובר בתחום שמאפשר לא רק עמידות גבוהה יותר, אלא גם פיתוח "חישה" חכמה, שתורמת לאיתור, התראה, ניטור והתמודדות עם איומים בזמן אמת.

בפקולטה להנדסה באוניברסיטת בר-אילן מתקיים מחקר חדשני בתחום חיישנים תרמיים מבוססי גרפן – אחד החומרים המתקדמים ביותר בעולם המדע. החיישנים הללו מאפשרים זיהוי של שינויים תרמיים זעירים במיוחד, גם בתנאים של רעש רקע גבוה ובאזורים בעלי תנודות טמפרטורה משתנות. הטכנולוגיה מאפשרת זיהוי חדירות לשטח אויב גם כאשר נעשה ניסיון להסוואה תרמית, ניטור מדויק של פעילות רחפנים וכלים בלתי מאוישים הפועלים בשדות הקרב, ואף חשיפת מתקנים תת-קרקעיים או מוסווים באמצעות איתור חתימות חום קלושות. כל זאת תוך מתן התרעה מוקדמת והפחתת הסיכון לכוחות הפועלים בשטח.

הודות לשימוש בגרפן – חומר דק במיוחד, קל, גמיש ובעל רגישות גבוהה לקרינה – מצליחים החוקרים לייצר מערכות גילוי קומפקטיות, מהירות ואמינות, שמתאימות לשימוש גם על גבי רחפנים, רובוטים או מערכות נשיאה טקטיות. תחום זה ממחיש כיצד מחקר בחזית הנדסת חומרים מייצר יתרון טכנולוגי מובהק לישראל – ומאפשר פעילות מבצעית חכמה יותר, מוגנת יותר ומדויקת יותר.