כמה אור!

הפיתוחים המאירים והמוארים שקורים בקמפוס

נפגשנו עם שלושה חוקרים שעוסקים באור כל השנה וקיבלנו הארה.

 

לספוג את השמש

ישראל וירדן חתמו לאחרונה, בתיווך של איחוד האמירויות הערביות, על הסכם שיתוף פעולה לפיו ישראל תרכוש חשמל שיופק בתחנת כוח סולארית גדולה בירדן. מדוע זה הכרחי? אתם אולי שואלים, האם אין לנו מספיק אור שמש כאן בישראל?

 

ישראל אכן התברכה בשפע של אור שמש, אולם יש מספר מכשולים שעומדים בדרכה של המהפכה הסולארית הנחוצה, כולל מציאת מקום לכל הפאנלים הסולאריים הנדרשים להנעת חשמל. בעיה זו אינה ייחודית לישראל, להתקדמות כאן יש פוטנציאל לעזור למדינות רבות אחרות.

 

"שימוש בשטח של אדמה שאינה בשימוש עבור יצירת אנרגיה סולארית אינו מקובל מבחינה סביבתית", מסביר פרופ' אברהם קריבוס מהפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן. "בישראל נזדקק לכ-1000 קמ"ר כדי לייצר את כל החשמל שלנו. התקנת פאנלים סולאריים מעל שדות חקלאיים יכולה לפתור את בעיית המחסור בשטחי קרקע לאנרגיה סולארית. עם זאת, הלוחות חוסמים את אור השמש שהצמחים צריכים ועשויים להפחית את תפוקת היבול".

 

כיום הוא עובד על פרויקט מחקר בשיתוף מכון וולקני, שמחלק את אור השמש בין הצמחים לפאנלים סולאריים למטרת ייצור חשמל. "אנחנו משתמשים באלמנט שנקרא 'מראה חמה' או 'מפצל ספקטרלי', כדי לחלק את אור השמש לפי צבע: אור נראה שהצמחים צריכים בשביל תהליך הפוטוסינתזה עובר אל היבול, בעוד שצבעים אחרים (שלא נראים לעין אנושית), עוברים לפאנלים הסולאריים".

 

"בנינו מודל של מפצל האור הזה בקנה מידה מעבדתי, ואנחנו בודקים את התנהגותו ומבצעים ניסויים נוספים כדי לחקור את התגובה של גידולים שונים לאור שמש שונה. נכון לעכשיו, סיימנו את השנה הראשונה ולפנינו שנתיים נוספות של מחקר ובדיקות".

 

 תמונה להמחשה של שדה אספני אור שמש

 

לשפוך מעט אור על הבלתי נראה

ד"ר אבנר פליישר מהמחלקה לפיזיקה כימית בבית הספר לכימיה וממרכז אור וחומר, שופך אור חדש על העצמים הקטנים ביותר בסביבה: "אם היינו מסוגלים 'לצלם סרט' אלקטרונים תוך כדי תנועתם בתוך מולקולה בזמן אמת, היינו יכולים להסביר מה הם עושים בפועל (ומדוע), ובסופו של דבר גם לשלוט בהם", הוא מסביר. ד"ר פליישר הקים לאחרונה מעבדת ניסויים בעלת יכולות ייחודיות בתחום מדע האטו-שניות (attosecond science), שחוקר תהליכים שמתרחשים בסולם זמן של 18-10 שניות או פחות.

 

"ברגע שנלמד כיצד לשלוט על אלקטרונים, אפשרויות אינסופיות עשויות לצוץ, כמו למשל סינתזה של מולקולות תרופות חדשות, עיצוב של חומרים חדשים במצב מוצק לאחסון נתונים יעיל יותר ועוד", הוא אומר. עם זאת, יש בעיה קטנטנה: מכיוון שהאלקטרונים קלים כל כך, הם נעים ממש מהר. "כדי להיות מסוגל לצלם כל אובייקט שזז במהירות, אתה צריך מצלמה מהירה אפילו יותר", אומר ד"ר פליישר. "בתוך המולקולה, האלקטרונים חווים כוחות עצומים: הם דוחים זה את זה, ובמקביל גם נמשכים אל הגרעינים החיוביים. אור לייזר חזק יכול להפעיל עליהם כוח חזק אף יותר, שמסוגל לקרוע אותם מהמולקולה. זה למעשה מקפיא את תנועתם ומניב 'פריים' אחד ב'סרט'. על ידי חזרה על התהליך פעמים רבות בזמנים שונים, ניתן לבנות את ה'סרט' כולו - פריים אחר פריים - ממש כמו סרט רגיל".

 

קרן לייזר חזקה מאוד, מתקדמת מהקצה הרחוק אלינו ומייצרת עוצמה גדולה פי מיליארד מקרינת השמש הפוגעת בכדור הארץ (צילום: ד"ר אלי בורדו)

 

לראות את האור בין השורות

המורה לתאורה ועיצוב במה, במבי פרידמן מהפקולטה לאמנויות ע"ש יולנדה ודוד כץ, מלמד כבר עשרים שנה ברציפות סטודנטיות וסטודנטים מהחוג לאמנות התיאטרון על תאורה ותפאורה. "בהפקות במה משתמשים בתאורה כדי לרגש אנשים, להפנות את תשומת הלב שלהם, לסייע להם להרגיש ולעזור להם לקרוא בין השורות. לתאורה יכולה להיות השפעה אדירה, זה קסם", אומר פרידמן בחיוך. "זה נעשה על ידי שימוש באורות צבעוניים, איכויות וזוויות שונות. אור ירוק או סגול והכוונה של התאורה מלמטה, יכולים למשל לתת למשהו איכות סוריאליסטית, אפילו מראה חייזרי. התאורה גם מעניקה לקהל הבנה של זמן ומרחב ומציעה ממדים, כך שאנשים יכולים לראות את החיים מתפתחים על הבמה, ולא רק דמויות שטוחות. כשרקדנים מופיעים, למשל, יש לזה חשיבות עצומה".


למרות תפקידו המרכזי, במבי פרידמן מספר לנו שבהפקות תיאטרון נהוג להכניס את התאורה האחרונה. "אני אראה חזרה ועוד חזרה כדי להבין איך העלילה מתפתחת, אבל אין לי דרך לחוות באמת את השפעת התאורה עד שהיא תיושם בפועל. אף אחד לא עושה זאת. כולנו נשארים בחושך לגבי השפעת התאורה עד שהמסך עולה וההצגה מתחילה. ואז הקסם קורה".

 

ארבע תמונות תאורה שונות באותו חלל, המייצרות איכויות שונות לחלוטין של אווירה, מיקום ונקודות מבט. (צילום: מתוך הפקת TAU "אמסטרדם", מאת מאיה סער יסעור, עיצוב תאורה נגה שביט)

 

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 >>