Page 5 - מגזין הטכניון | קיץ 2005
Basic HTML Version
µ
"יתכן שיבוא יום שבו כל המידע שהמין האנושי
יצר אי פעם ייאגר בקובייה שגודלה כקוביית
סוכר", אומר ראש מכון ראסל ברי למחקר
בננו-טכנולוגיה בטכניון, פרופסור אורי סיון.
פרופסור סיון, בן 05, נשוי ואב לשלושה, הגיע
בניו יורק,
IBM
לטכניון בשנת 1991 ממעבדות
שם עשה פוסט-דוקטורט. את כל תאריו
האקדמיים, ובהם דוקטורט בהצטיינות יתירה,
קיבל מאוניברסיטת תל אביב. פרופסור עמירם
רון הביא אותו לטכניון.
פרופסור סיון עסק ב"ננו" עוד לפני שהתחום
זכה לשם זה. הוא עסק בהתקנים אלקטרוניים
זעירים וחקר את האינטראקציה בין אלקטרונים
ותופעות קוונטיות חשובות.
את הדוקטורט שלו עשה סיון עם פרופסור יוסף
אימרי, אז מאוניברסיטת תל אביב, על תכונות
אופטיות וחשמליות של מערכות אלקטרוניות
זעירות.
"אלה היו שנים סוערות וטובות בתחום של
מערכות אלקטרוניות קטנות. הקהילה פיצחה
אז הרבה מאוד עקרונות בפיסיקה שלא היו
ברורים קודם לכן, כמו קוהרנטיות אלקטרונית
דברים עמוקים הקשורים לאינטראקציה בין
-
אלקטרונים, התנהגות אלקטרונים בנוכחות שדה
אלקטרוני חזק, ועוד. זה אכן היה מלהיב. באותן
שנים נוצרה דיסציפלינה חדשה לחלוטין
בפיסיקה".
ראיה לכך שכבר אז היה ברור כי לננו-טכנולוגיה
יש פוטנציאל יישומי הוא רואה גם במעבדות
.
IBM
המחקר המשוכללות שהקימה חברת
בטכניון היתה כבר אז פעילות ענפה במוליכים
למחצה ופעילות מצומצמת בפיסיקה של
מערכות קטנות.
באותה תקופה קלט הטכניון גם את פרופסור
דוד גרשוני, המכהן כיום כראש המכון למצב
מוצק, ואת פרופסור אפרת ליפשיץ מהפקולטה
לכימיה.
בשנת 7991 החל שיתוף פעולה מוצלח בין
הפרופסורים אורי סיון, ארז בראון מהפקולטה
לפיסיקה ופרופסור יואב אישן מהפקולטה
לכימיה. הם הצליחו לרתום ביולוגיה מולקולרית
כך שהיא תבנה מעצמה התקנים אלקטרוניים
בעלי מימדים ננו-מטריים.
באותה עת החלה הננו-טכנולוגיה לקבל זהות,
והאמריקאים הקימו בשנת 8991 את היוזמה
האמריקנית לננו-טכנולוגיה, עם תקציב שנתי
המגיע כיום למיליארד דולר. אחרי האמריקאים
באו היפנים, והקוריאנים, והסינים.
ø‰‡·‰†‰Ú·‰†Èگʆ˙‡†Ê‡†Âگʆ̉†Èχ
"אני בספק", משיב פרופסור סיון. "לננו, בתיאור
מיזעור ומורכבות.
-
כללי, יש שני היבטים
למיזעור יש ללא ספק אפליקציות. מדובר
בעיקר בהוזלה של רכיבים ובבניית רכיבים
מהירים יותר. מחיר טרנזיסטור היום הוא אחד
חלקי מאה אלף ממחירו של הטרנזיסטור לפני
03 שנה. חלק ניכר מהמהפכה אותה אנו חווים
ניתן לייחס לעובדה זו".
øÂ˙‡†ÔÈ˘‰Ï†¯˘Ù‡†„ÂÚ†‰ÓÎ
"האתגר הוא כ-001 אטומים לסיבית אחת של
מידע. יעד כזה יאפשר לאגור את כל המידע
שהמין האנושי יצר אי פעם בקובייה שגודלה
כגודל קוביית סוכר".
Ɖ¯‰·‰†˘¯Â„†¯·Î†‰Ê
"מידע דיגיטלי אגור בסיביות. באלקטרוניקה
המוכרת סיבית כזו היא טרנזיסטור. סיבית
מידע תופסת היום שבר של מיקרון. כיום,
מבחינת מיזעור, אנחנו בכיוון. אבל כדי ליהנות
ממיזעור כזה נצטרך ללמוד גם איך להתמודד
עם קריאה, כתיבה ועיבוד של כמויות מידע
הגדולות פי מיליון או מיליארד מהכמויות
שאיתן אנו מתמודדים היום. זהו הקושי האמיתי
של הננו-טכנולוגיה - איך להתמודד עם
מורכבות כדי ליהנות מהמיזעור".
"אותו קושי נמצא גם בתחומים אחרים, לא רק
באלקטרוניקה. בביולוגיה אתה רואה תיזמור
מופלא של עשרות תהליכים, המתבססים כולם
על האינפורמציה האגורה במערכת. בהסתמך
על זה נבנים מבנים מאוד מורכבים עם
פונקציות מורכבות. אנחנו רחוקים מאוד מהבנת
העקרונות של בנייה עצמית, ההבנה כיצד
מערכת של אבני בניין רבות שגודלן ננו-מטרי
בונה את עצמה לכלל אורגניזם.
"המהפכה האמיתית תתרחש כשנצליח,
לאט-לאט, לפצח את החידה כיצד יוצרים אבני
בניין ננו-מטריות כך שהן יבנו מעצמן איזה
שהוא מבנה עם תכונות רצויות. זה אתגר עצום,
אולי גדול יותר מכל האתגרים ההנדסיים עמם
התמודדה האנושות; אך ללא ספק. זו לא בועה".
פרופסור סיון צופה שנראה בטכניון צעדים
גדולים בכיוון הננו-מטרי. 55 קבוצות עוסקות
בכך כאן, כמחצית מתוכן מתמקדות
בננו-טכנולוגיה, וכמחציתן נושקות לתחום. "זה
גדול, כן", הוא מסכים. "הפעילות הענפה בארץ.
והסיבה היא שהרבה מאוד שטחים זורמים
באופן טבעי לננו-טכנולוגיה: מיקרו-
אלקטרוניקה ההופכת ננו-אלקטרוניקה,
אופטיקה שנעשית ננו-אופטיקה, מחקר
החומרים שמתכוונן יותר ויותר לננו-חומרים,
ביולוגיה שהופכת לעיסוק במולקולות בודדות.
בעשרים השנים האחרונות הופיעו כלים
פנטסטיים שלא היו קודם, כמו מיקרוסקופים
חדשים".
פרופסור סיון חושב שהמפגש הזה בין
דיסציפלינות שונות הוא דבר נפלא. "נוצרת
יכולת הכלאה ביניהן", הוא אומר. "והמטרה
העיקרית של מרכז ברי ראסל היא לנצל את
נקודת המפגש הזו בין הדיסציפלינות ולשלב
כלים מכולן כדי לעשות משהו חדש לחלוטין".
Ú¯ȇ†‡È‰†ÔÂÎÓ‰†˙Ó˜‰˘†¨ÍΆ̇†¨ÌÈÎÒÓ†‰˙‡
øÔÂÈÎˉ†ÈÈÁ·†È¯ÂËÒ‰
"עכשיו חובת ההוכחה עלינו. הכל תלוי בנו".
˙·ίÂÓ†¯ÂÚÊÈÓ†∫¯ÁÓ‰†È¯‚˙‡
≠†‰È‚ÂÏÂÎË≠‰†˙Îω†Ô‡Ï
ÔÂÈ҆ȯ‡†¯ÂÒÙ¯نÌÚ†ÔÂȇ¯
"מיזוג בין מדעי החיים, הפיסיקה, הכימיה וההנדסה
בממדים הזעירים ביותר - הממדים הננו-מטריים -
יוביל ללא ספק לשליטה מלאה על החומר ולשילוב
טבעי בין חי לדומם.
"יצאנו למסע ארוך ולפנינו אתגרים רבים - תפיסתיים
ומעשיים כאחד. עד כה צעדנו רק צעדים בודדים באותו
חיפוש אינסופי. הערוצים העמוקים ביותר והצוקים
התלולים ביותר עדיין לפנינו, אבל הנוף! האם באמת
הייתם בוחרים להישאר מאחור?
"אני זוכר, שבילדותי, במפות של אפריקה ודרום אמריקה
- ארץ לא
terra incognita
עדיין היו אזורים שסומנו כ-
נודעת. סימונים אלו נעלמו זה מכבר, אבל אני קורא
לסטודנטים ולתלמידי תיכון, החשים לעתים שלא נותר
עוד דבר לגלות, להצטרף אלינו בהרפתקה המופלאה
הזאת אל יבשות שטרם מופו. ולעניין אורכו של המסע
- אל דאגה: תגליות רבות צפויות לנו בדרך.
"לבסוף אבקש להודות לשותפינו הנאמנים למסע
תודה גדולה
-
ולעמיתינו מן התעשייה ומן האקדמיה
על נכונותכם לחלוק עמנו את החזון. מן המסע הזה לא
להיעדר".
-
כמדינה
-
נוכל להרשות לעצמנו
ÔÂÈÒ†¯ÂÒÙ¯نȯ·„†ÍÂ˙Ó
ȯ·†ÏÒ‡¯†ÔÂÎÓ†˙Ó˜‰†ÏÚ†‰Ê¯Î‰‰†„ÓÚÓ·
˙ڄ†‡Ï†ı¯‡†Ï‡
 ‰ † Ô Ó Ê
