ההמצאות שמשנות את המציאות

פרופ' זאב זלבסקי, הפקולטה להנדסה

 

חדר החדשות - פרופסור זאב זלבסקי עם המצאה גאונית

רפי ברבירו. צילום: פזית דנק, עריכה: מיכל נבו 

אנדוסקופ בעובי שערה, סנסור החש פרמטרים ביו-רפואיים בצמיד, בשעון או בגרביים, עדשת מגע שמאפשרות לעיוורים לראות ולרואים – להרחיב את גבולות חוש הראייה והמישוש, לייזר המצותת לאדם ולמי שמדבר עמו בטלפון ממרחק של כמה מאות מטרים – המשותף לכל הפיתוחים הטכנולוגיים והייחודיים הוא פרופ' זאב זלבסקי

 

פרופ' זאב זלבסקי שירת כקצין ביחידת המחקר והפיתוח של חיל האוויר, הקים את חברות ההזנק אקספליי, אקסיד וסיבקום, שנמכרה בכמה עשרות מיליוני דולרים לחברת פדטק הברזילאית. בשנת 2004 הוא הצטרף לפקולטה להנדסה של אוניברסיטת בר-אילן והיה לאחד המדענים המייסדים שלה ושל המכון לננו-טכנולוגיה ולחומרים מתקדמים. היום עומד פרופ' זלבסקי בראש החוג לאלקטרואופטיקה בפקולטה להנדסה  עבודתו במעבדה יישומית מטבעה ומתקיימת בשיתוף פעולה הדוק עם התעשייה.

"תחומי המחקר המרכזיים שלי מזינים אלו את אלו, בתחום האופטיקה המרחבית אני עוסק בסופר-רזולוציה, אנו מנסים להתגבר על מגבלות פיזיקליות ולשפר רזולוציה במערכות אופטיות, וכן ב-Beam Shaping, כלומר, פיזור אור במרחב לצורכי האזנה מרחוק (ציתות), חישת פרמטרים ביו-רפואיים מרחוק וגם חישת תלת-ממד. התחום השני והמשלים של המחקר הוא פיתוח רכיבים אלקטרואופטיים, המטמיעים את היכולות הטכנולוגיות שהגענו אליהן במכשירים. אנו מפתחים התקנים בסדרי גודל מננו-מטר ועד התקנים גדולים."

המכשירים שפיתח פרופ' זלבסקי, שעל שמו רשומים יותר מ-58 פטנטים, הם המצאות גדולות ופריצות דרך שקידמו את המדע ואת האנושות, הם משנים את המציאות שבה אנו חיים ומשפיעים על כל אחד ואחת מאתנו בבריאות, בביטחון ובחיי היומיום. פרופ' זלבסקי פיתח אנדוסקופ, סיב אופטי שאליו מחוברת מצלמה המשמש לצרכים רפואיים שקוטרו כקוטר שערה. החדרתו של האנדוסקופ הזעיר לגוף האדם, לסריקת אברים פנימיים, למשל, לכלי דם עדינים היא פחות פולשנית וגורמת פחות נזקים ובכל זאת מאפשרת לקבל תמונה ברזולוציה טובה מאוד ולטפל בחולה. טכנולוגיית ה-Beam Shaping שמפתח פרופ' זלבסקי מאפשרת היום למדוד תנודתיות אור בדיוק ננו-מטרי והביאה לייצורו של ה"אופטופון", שעליו הוא קיבל את פרס החוקר הצעיר בתחום מדעי הננו-והננוטכנולוגיה. "הבסיס של הטכנולוגיה באופטופון," מסביר פרופ' זלבסקי "הוא קרן לייזר, המאירה על משטח כלשהו, ומצלמה, המנתחת את תנודות האור המוחזר מאותו משטח בדיוק גבוה מאוד. אם המשטח הוא ראש של אדם אפשר לצותת למה שהוא אומר, גם אם הוא עומד בגבו אלינו. הראש שלנו הוא כמו תיבת תהודה והרטיטות נקלטות במערכת ומתרגמות למה שהאדם אומר. אם אני מאיר עם הלייזר על הטלפון שאותו אדם מחזיק בידו, רטיטות המכשיר הן שנקלטות, ואנו יכולים לשמוע מה נאמר בטלפון.

"הטכנולוגיה הזאת משמשת אותנו גם בצמיד ובשעון הביו-רפואי, ההבדל הוא רק טווח המדידה, גם את הפרמטרים הביו-רפואיים אני חש באמצעות הארה עם לייזר על פרק כף היד של האדם ובדיקת הרעידות כתוצאה מפעימות לבו. את המידע הזה מתרגמים לפרמטרים ביו-רפואיים כמו בשעון של אפּל, שיצא רק לא מזמן לשוק. אנחנו כבר כמה מיישמים את הטכנולוגיה הזאת כמה שנים, היא מוסחרה לחברת הזנק קונטיניוס ביומטריקס, חברה מצליחה שהושקעו בה כספים רבים."

היום מקובל שלכל פרמטר יש סנסור והדבר לא מעשי, אי אפשר לשים עשרים סנסורים על היד – גם מהבחינה הזאת  הסנסור שפיתח פרופ' זלבסקי הוא חדשני ויעיל שכן הוא חש פרמטרים רבים: נשימות ופעימות לב, לחץ דם, רמת סוכר וקרישיות הדם, ריכוז חמצן וכמות אלכוהול בדם ועוד. נוסף על כך, משמשים הסנסורים גם לאוטנטיקציה, רעש הלב שנקלט ברמת דייקנות גבוהה כל כך מאפשר זיהוי ביומטרי של האדם – שכן לכל אחד מאתנו רעש קצת אחר.

"במעבדה אנחנו לוקחים את הטכנולוגיה הזאת צעד אחד קדימה ועובדים על שילובה בתוך בד, בחולצות, בגרביים וכדומה. קהל היעד הוא אתלטים וחיילים שכל ציוד נוסף מכביד עליהם, וגם זקנים, שנזקקים לניטור מתמשך של פרמטרי חיות, ולעתים שוכחים לענוד צמיד או שעון, אבל ללבוש חולצה לא ישכחו." הטכנולוגיה הזאת זוכה להתעניינות בקרב חברות טקסטיל.

 

לפיתוח מרתק נוסף של פרופ' זלבסקי יש אפשרויות, שאם לא היו כבר עתה ישימות היינו אומרים שהן בדיוניות. פרופ' זלבסקי פיתח עדשת מגע חיצונית המורכבת על העין כמו כל עדשת מגע רגילה, מצלמה חיצונית זעירה מעבדת תמונה ומשדרת אותה באופן אל-חוטי לעדשת המגע שהאדם העיוור – או הרואה – מרכיב על העין. העדשה מפעילה מערך של אלקטרודות מרחביות על פני הקרנית והן מגרות את אזור התחושה בקרנית לפי האינפורמציה המרחבית החזותית שהגיעה מהמצלמה, המידע מועבר אז לאזורים המעבדים מידע חושי במוח והמוח מצליח לראות את המידע החזותי שנקלט במצלמה. "אם אנחנו עוצמים עיניים ומושיטים יד קדימה ונוגעים בחפץ שנמצא מולנו אנו יכולים לתאר לעצמנו כיצד החפץ נראה. העדשה שלנו חוסכת את הושטת הידיים. המצלמה מביאה את התמונה אל הרשתית ובמקום למשש עם קצות האצבעות ממששים עם הקרנית. העדשה מאפשרת גם לעיוורים מלידה לראות, ולאנשים רואים היא יכולה לספק מידע נוסף על זה הנקלט בחוש הראייה הרגיל, שעדשת המגע השקופה אינה מפריעה לתפקודו. הדוגמאות לשימושי העדשה הזאת רבים,  למשל, שימוש יומיומי אזרחי כאשר אדם נוהג ברכב ומשתמש באפליקציית ווייז לניווט – למרות ההוראות הקוליות, אנחנו נוטים להביט במסך. באמצעות העדשה הזאת ישדר הטלפון חץ ימינה או שמאלה, והאדם יחוש אותו בקרנית ללא צורך להטות את המבט מהכביש; חיילים יוכלו להתקין את המצלמה על גבם, בעין ייראה החייל את מה שקורה מקדימה ובאמצעות העדשה יחוש ויראה את מה שמתרחש מאחורי גבו, אפשרות נוספת היא שהמצלמה תהיה מצלמת לילה ותספק לחייל מידע חזותי במצב שבו איננו רואים טוב. ניסויים קליניים ראשוניים הוכיחו זיכרון פעולה קוגניטיבי, אבל אלו עדיין שלבים ראשוניים, עבודה מחקרית ומשאבים רבים עוד דרושים לפיתוח הטכנולוגיה המהפכנית הזאת.

 

לפרופ' זלבסקי עוד עשרות התקנים, שיתופי הפעולה שלו עם התעשייה, עם משרד הכלכלה ועם משרד הביטחון מתפרשים על פני בתחומים מגוונים: מפיתוח מצלמה בעלת שדה ראייה רחב יותר, שאין בה רכיבים נעים; דרך פיתוחי הצפנה אופטית משוכללים, שנועדו להכמין מידע המשודר במערכות תקשורת (בשיתוף אוניברסיטת בן גוריון); ועד פיתוחים בתחום ה-Wave Photonics, העוסקים בלוחמה אלקטרונית. יותר מ-40 סטודנטים לומדים את רזי המחקר והפיתוח במעבדתו ומבטיחים ליצור לנו עתיד מעניין ומפתיע.

  • Black Facebook Icon
  • Black LinkedIn Icon
  • Black YouTube Icon
  • BIU-16.jpg
צרו קשר

טלפון:​ ​03-5317848

מייל: Israel.Friends@biu.ac.il