במפגש הסיליקון קלאב, שנערך בבית IBM בפתח תקווה, הציג פרופ' עידן שגב, חוקר מדעי המוח ממרכז אדמונד ולילי ספרא באוניברסיטה העברית, תובנות חדשניות על הקשר בין חקר המוח האנושי לפיתוח בינה מלאכותית. בהרצאה סוחפת, הוא הדגיש את החשיבות של הבנת המוח האנושי כבסיס לשיפור טכנולוגיות AI, תוך שימת דגש על היעילות האנרגטית המדהימה של המוח, כמו גם על מורכבותו המבנית. "כיצד ניתן לבצע חישובים מורכבים באופן מקבילי ויעיל אנרגטית, כדי ליצור לנו ״פרטנרים״ מלאכותיים מעוררי-השראה, שיעזרו לנו להבין את מוחנו שלנו, לתקן אותו ולשכלל את יכולותיו החבויות בו מזה 300,000 שנה – מאז נוצר המין האנושי".

"המוח האנושי הוא מקור השראה למערכות AI," ציין פרופ' שגב. "למרות ההתקדמות המרשימה, רשתות העצבים המלאכותיות שאנו מכירים כיום, מוגבלות לעומת היכולות האנושיות, במיוחד בכל הקשור לצריכת אנרגיה ולביצוע חישובים."

בין המוח ל-AI

פרופ' שגב הסביר כיצד חקר המוח תורם להבנת עקרונות החישוב של הבינה המלאכותית. הוא ציין כי בעוד המוח מבצע חישובים מקומיים רבים באמצעות מבנה סינפסות ותאי עצב, מערכות AI עכשוויות מסתמכות על חישובים דיגיטליים ליניאריים, הצורכים כמויות אדירות של אנרגיה. "המוח פועל ב-20 וואט בלבד," הדגיש, "לעומת המחשבים הנוכחיים, שמבצעים משימות דומות בצריכת אנרגיה של מגה-וואטים."

שגב הדגים את השפעת המבנה הייחודי של תאי העצב על יעילות החישובים, והציג את חזונו לפיתוח חומרה ניורומורפית – מערכות חישוביות המדמות את מבנה ותפקוד המוח, במטרה לשפר ביצועים ולהפחית עלויות אנרגיה.

חקר המוח ברזולוציה גבוהה

בהרצאה הוצגו שיטות חדשות למיפוי מוח האדם והחיבוריות בין תאי העצב ברמות שונות, החל ממיקרו ועד מאקרו. מיפויים אלו מאפשרים הבנה מעמיקה של ארכיטקטורת המוח, שיכולה להוות בסיס לבניית רשתות עצבים מלאכותיות מתקדמות, המסוגלות לפעול בצורה טבעית ויעילה יותר.

  NeuroAIהוא תחום מחקר חדש, המנסה לגשר בין ההבנה שלנו באשר לאופן שבו המוח מבצע חישובי AI  (נכון יותר לומר, BI  – (Biological Intelligence    לבין היכולת שלנו לפתח מכונות אינטליגנטיות, לומדות, הפותרות בעיות מדעיות, מתכננות את העתיד, יוצרות ״חדש מאין״. כבר היום ״המכונות הלומדות״ – ״הרשתות העמוקות״ – עליהן מבוססים המודלים המשמשים את ה AI – כגון  ChatGPT –  שאבנו מהמוח השראה – “נוירון מלאכותי”, “רשת עצבית עמוקה” ו”למידה סינפטית”. למוח מסתבר, ישנם עוד ״פטנטים״ המאפשרים לנו לעשות את כל ״נפלאות המוח״ – דיבור, זיהוי פנים, תנועה בעולם מרכב, מדע ואמנות. אם נבין את העקרונות הפיזיקליים והחישוביים המאפשרים למוח לבצע, ביעילות רבה כל כך, את המשימות האלה,  נוכל להמשיך ולקבל השראה מממנו על מנת לבנות מכונות עם ביצועים מתקדמים מאד תוך צריכת אנרגיה מזערית. 

ואכן, המעבדים הדיגיטליים המשמשים היום לחישובי ״האינטיליגנציה המלאכותית״ דורשים פי כמיליון יותר אנרגיה לעומת המוח, הצורך כ-20 וואט בלבד. השאלה הגדולה היא כיצד המוח מצליח לבצע במקביל מגוון חישובים מורכבים כמעט ללא "חשבון חשמל״? 

אחד המרכיבים הייחודיים במוח הוא הנוירון, אבן הבניין הבסיסית שלו, שבה חלק מרכזי מהתהליכים החישוביים נעשים בצורה אנלוגית, זולה אנרגטית, וחלק אחר – האותות העוברים ביחידת הפלט שלו, באקסון – הם דיגיטליים ויקרים יותר מבחינה אנרגטית. שילוב זה בין חישוב אנלוגי בחלק אחד של המיקרוצי׳פ המוחי לחישוב דיגיטלי בחלק אחר שלו הוא ״פטנט״ מיוחד שהמוח פיתח, אך עדיין לא מוצה ברשתות העצביות המלאכותיות. גם ארכיטקטורת הקשרים במוח שונה מאד מזו שברשתות המלאכותיות ״העמוקות״ שבנינו, וגם לזה תפקיד חשוב בהצלחת המוח לחשב חישובים באופן יעיל כל-כך. 

הפוסט פרופ' עידן שגב: כיצד המוח האנושי מלמד אותנו לבנות בינה מלאכותית חכמה יותר הופיע לראשונה ב-Chiportal.

התעשייה האווירית, האוניברסיטה העברית, רשות החדשנות ו"יישום- החברה לפיתוח המחקר של האוניברסיטה העברית" מודיעות על הפעלתו של המחשב הקוונטי הראשון תוצרת כחול לבן בטכנולוגיית על מוליך. המחשב הקוונטי פותח בהובלת המאגד של רשות החדשנות  ובשיתוף פעולה אסטרטגי בין התעשייה האווירית, האוניברסיטה העברית וחברת יישום. שיתוף הפעולה כולל הקמת תשתית של מחשב קוונטי מבוסס טכנולוגיה על-מוליכה, יחד עם סביבת פיתוח ואינטגרציה. פיתוחים אלו מהווים בסיס ידע אסטרטגי עבור מדינת ישראל ומתאימים ליישומים ביטחוניים ואזרחיים.

המרוץ ל-'עליונות קוונטית' צבר בשנים האחרונות תאוצה, וזאת לנוכח פריצות דרך חדשות בתחום. כעת, מעצמות רבות וביניהן מדינת ישראל, עומלות על בנית תשתיות ופיתוח מחשבים קוונטיים – כאלו שישנו מקצה-לקצה את עולמות המחשוב בתחומי הצבא, תעשייה, מחקר ופיתוח ועוד. בשנים האחרונות השקיעה התעשייה האווירית מאמצים כבירים להגדלת הפעילות הקוונטית שלה, וכעת נחשבת החברה לכוח בולט ומשמעותי עם השקת המחשב הקוונטי הראשון מתוצרת כחול-לבן. 

מעבדת מחשוב קוונטי של חברת QHIPU QUANTUM   תרכז יכולת תכנון, סימולציה ,אינטגרציה והתאמת אפליקציות יישומיות של מחשב קוונטי בטכנולוגית על מוליך. הפעילות מתבצעת תוך שת"פ עם חברות ומכוני מחקר בארץ ובעולם.

שיתוף הפעולה בין הממשלה, האקדמיה והמגזר העסקי מהווה יתרון אל מול החברות הזרות המתחרות בתחום, ויסייע במיצובה של ישראל כמובילה עולמית במחשוב קוונטי.

ישי פרנקל, מנכ"ל האוניברסיטה העברית מציין כי: "צוות החוקרים שעובד על הפרויקט העתידני הזה הוא מהמובילים באוניברסיטה העברית. אין לי ספק ששיתוף הפעולה בין הגורמים בפרויקט מביא לשולחן רב-תחומיות ברוכה ויביא לתוצאות חשובות עבור המחקר בתחום וחיזוק מעמדה המדעי והטכנולוגי של מדינת ישראל. עם כניסתה של האוניברסיטה העברית לשנת ה- 100 להיווסדה, סמיכות האירועים מעוררת השראה: מהקמת המכון המחקרי המדעי הראשון בארץ ישראל בשנת 1925 בקמפוס הר הצופים בירושלים ועד להשקת המחשב הקוונטי הכחול לבן הראשון".

בועז לוי, מנכ"ל התעשייה האווירית: ״טכנולוגיות הקוונטים עתידות לשדרג מהותית את היכולות האנושיות במגוון עולמות רחב, והתעשייה האווירית מובילה בגאווה את מדינת ישראל בדרכה להיות מעצמה עולמית בתחום זה. בשנים האחרונות פיתחה התעשייה האווירית מיזמים בתחומי הרובוטיקה, האוטונומיה, הסייבר והבינה המלאכותית ששולבו בקווים העסקיים של החברה, חלקם בשיתוף פעולה עם חברות הזנק ועם האקדמיה. המפתח לשמירה על כוחן של התעשיות הביטחוניות בישראל, טמון, בין היתר, בשיתופי פעולה בין האקדמיה לחברות הזנק ולתעשייה, וכן עם גופי ממשל. את הטכנולוגיה לומדים באקדמיה ומיישמים בתעשייה – וזהו מכפיל כח עבור עם ישראל. כדי לנצח במערכה העתידית, זקוקה מדינת ישראל לטכנולוגיה מתקדמת; זהו המצפן שלנו כתעשייה ביטחונית ישראלית מובילה, להקדים תמיד את האויב, לצפות כל העת כמה צעדים לפניו, ולפתח את המענה לאיום – עוד לפני שיכולת האיום הזה קיימת אצלו".

דרור בין, מנכ״ל רשות החדשנות: ״למרות שלמחשוב הקוונטי יש עוד דרך עד להבשלה הוא טומן בחובו פוטנציאל טכנולוגי אדיר לשדרג את עוצמת המחשוב העומדת לרשות האנושות ולהאיץ תהליכי מחקר ופיתוח באופן שטרם נראה כמותו. עוצמה זו תשפיע בצורה דרמטית על המדע ועל תעשיית ההייטק העולמית. ישראל, כהאב חדשנות גלובלי, חייבת גם היא להיות בחזית הטכנולוגית הזו והשקת המחשב הקוונטי הישראלי הראשון, היום, מהווה אבן דרך חשובה במאמץ זה. המחשב הקוונטי הישראלי הראשון אינו יוזמה בודדת אלא חלק מאסטרטגיה רחבה שאנו מובילים ברשות החדשנות לקידום טכנולוגיות פורצות דרך במגוון תחומים. במסגרת זו, הושקה מוקדם יותר השנה מעבדת המו”פ למחשוב קוונטי בתל אביב, המהווה נדבך מרכזי בתשתיות המחקר והפיתוח של ישראל בתחום זה. פעילות זו הינה חלק מהתכנית הלאומית למחשוב קוונטי וביחד עם השקעות אחרות מטרתה לשמור על המובילות הטכנולוגית של ישראל בכדי לשמר את התחרותיות שלה בתעשיית ההייטק הגלובלית ולהביא לצמיחה כלכלית מתמשכת״.

***

בתמונות:

1. אירוע השקת המחשב הקוונטי באוניברסיטה העברית

(קרדיט: התעשייה האווירית)

הפוסט המחשב הקוונטי הראשון תוצרת ישראל בטכנולוגיית על מוליך החל לפעול הופיע לראשונה ב-Chiportal.

מחשב קוונטי, שמדענים רבים שואפים לפתחו, יתבסס על מכניקת הקוונטים – תורה פיזיקלית שמתארת את התנהגות הטבע בקנה מידה זעיר ביותר. כלומר, את עולם החלקיקים. התשתית המובילה של המחשוב הקוונטי היא מעגלים חשמליים מוליכי-על (אשר מוליכים זרם חשמלי ללא התנגדות), ועיקרון הפעולה המרכזי שלו הוא סופרפוזיציה – תופעה קוונטית שבה מערכת אחת יכולה להימצא בשני מצבים בו-זמנית. במחשב הקוונטי, מערכת זו היא הקיוביט – הביט הקוונטי – שיכול להיות בו-זמנית גם 0 וגם 1 (בניגוד לביטים במחשב רגיל שיכולים להיות במצב פעולה אחד בכל פעם, 0 או 1). לכן הוא בעל כוח חישוב פוטנציאלי אדיר.

מה השאלה? כיצד אפשר לשמר את המידע שעובר במחשבים הקוונטיים?

פרופ’ נדב כ”ץ מהפקולטה למתמטיקה ולמדעי הטבע באוניברסיטה העברית חוקר עיבוד ושימור מידע במערכות מחשוב קוונטיות. בתוך כך הוא מפתח רכיבים בסיסיים של מחשבים קוונטיים ובוחן את תכונותיהם ואת החומרים שמהם הם מורכבים. לדבריו, “עיבוד ושימור המידע במחשוב הקוונטי – כגון זרימה חשמלית של אלקטרונים במעגל, למשל עם כיוון השעון, נגדו או בו זמנית (כסופרפוזיציה) בשני הכיוונים – תלויים באיכות הרכיבים. במחקרי אני בוחן רכיבים מסוג חדש, מוליכי-על שיכולים להחליף את אלו שמשתמשים בהם כיום במחשוב קוונטי, בעלי תכונות שיכולות לתרום להעברת המידע הקוונטי ולמזעור השגיאות בתהליך זה”. באיור העליון: המגבר הקוונטי שבנו החוקרים – שכבה מעוצבת למבנה ננו-מטרי של העל-מוליך טונגסטן-סיליקון (חום) על מצע סיליקון (אפור) ועליה שכבה מבודדת ננומטרית של סיליקון אמורפי (כתום) ושכבת אלומיניום על-מוליך (תכלת). באיור התחתון: הגברת הסיגנלים הקוונטיים

במחקרם האחרון, שזכה במענק מחקר מהקרן הלאומית למדע, ביקשו פרופ’ כ”ץ וצוותו להחליף את צומת ג’וזפסון – רכיב מרכזי בתשתית של כל מחשב קוונטי על-מוליך – ברכיבים (מוליכי-על) קוונטיים פשוטים יותר. רכיב ג’וזפסון מורכב משתי יחידות אלומיניום (מוליכי-על) שביניהן שכבה דקה של תחמוצת (חומר מבודד). האפשרות להחליפו ברכיבים אחרים עלתה כיוון שפעמים רבות המידע הקוונטי משתבש בתוך התחמוצת. כך למשל, הסופרפוזיציה נהרסת ונגרמים רעשים שפוגעים באיכות המצב הקוונטי לאורך זמן. כלומר, החיסרון של רכיב זה פוגע ביכולת לבנות מחשוב קוונטי מתקדם.

בהתאם לכך בנו החוקרים רכיב חדש, מוליך-על שמורכב ממתכת טונגסטן (וולפרם) וסיליקון ומאפשר ליצור מעגלי זרימה קוונטית. הם עיצבו אותו בשיטות ליתוגרפיה, עיכול שכבות ושיקוע. כך, באמצעות נידוף החומרים ותהליכי ייצור ננו-ליתוגרפיים, יצרו מבנה של מגבר גל קוונטי (Quantum-Limited Microwave Amplifier) והציבו אותו על שבב סיליקון. “בחרנו את החומרים הללו כיוון שהם מוכרים מגלאים של פוטונים אופטיים. קיווינו שיוכלו לתפקד במעגלים שמרכיבים את המחשוב הקוונטי”, מסביר פרופ’ כ”ץ.

החוקרים הטמיעו את הרכיב בדגם של מחשב קוונטי בעל מספר קטן של קיוביטים, מיקמו אותו ליד הקיוביטים וגילו שהוא מגביר אותות  קוונטיים פי 100 מעוצמתם המקורית. סיגנלים קוונטיים הם למשל גלי מיקרו (פוטונים) הלכודים ונעים בשבבים של המחשב ומתקדמים מנקודה לנקודה. כאשר הם מוגברים ניתן למדוד את הקיוביטים וכך לבחון את המצב של המחשב הקוונטי. לדברי פרופ’ כ”ץ, “מדידת הקיוביטים היא חלק מהותי באפיון המחשוב הקוונטי, בשימוש בו ובמידע שעובר בו, ומתבססת בעיקר על הגברה של אותות קוונטיים. לפיכך יצרנו מגבר קוונטי שיכול לשדרג את יכולות המחשוב הזה”.

החוקרים בנו רכיב חדש, מוליך-על שמאפשר ליצור מעגלי זרימה קוונטית. הם עיצבו אותו בשיטות ליתוגרפיה, וכך יצרו מבנה של מגבר גל קוונטי.

החוקרים גילו עוד כי בתנאי הפעלה מסוימים הרכיב החדש יכול לשדר גלי מיקרו עם שזירה קוונטית (Quantum Entanglement) – תופעה שבה שני גופים נפרדים יכולים לבטא מתאם חזק גם ללא החלפת מידע ביניהם, שמאפשרת מדידות קוונטיות מדויקות ורגישות. לפיכך הם מקווים שרכיב זה ישמש בהמשך גם למדידות והעברת מידע והצפנה קוונטיות מסוג חדש.

הפוסט מעגלי זרימה קוונטיים הופיע לראשונה ב-Chiportal.

האקרים (“פצחנים”), כפי שאנו מכירים אותם כיום, מסוגלים להשתלט על מחשבים מרחוק, לפרוץ מערכות אבטחה, לשלוף מידע ולגרום נזק לתוכנות מחשב ולמכשירי רשת. לפיכך הם נתפסים כגורמים שליליים. אנונימוס, למשל, הוא ארגון מחאה של האקרים אנרכיסטים. הם מגיעים מתחומים שונים ופועלים בלי לחשוף את זהותם. בשנת 2008 החלו רבים מהם לפעול ולהתארגן לפעילויות אקטיביסטיות בין-לאומיות; הם תמכו בהפגנות ומחאות באמצעות מתקפות סייבר, פריצה לאתרים, הפלת רשתות מחשב ופעולות טרור סייבר נוספות.

“ב-2012 הכריזו חברי אנונימוס מלחמה על ישראל וציטטו בהקשר זה את הספר ‘מועדון קרב’ (ולא את הסרט המפורסם שמבוסס עליו). כך גיליתי שהם אימצו את החוקים של מועדון קרב, אשר תופסים מקום מרכזי בספר, ועיבדו אותם לחוקי האינטרנט. זוהי דוגמה לאופן שבו ספרות וקולנוע משפיעים על תרבות דיגיטלית וטכנולוגית. החלטתי לחקור את הקשר בין הסרט והספר לבין אנונימוס, מה שהוביל אותי למחקרי הנוכחי”, מסבירה פרופ’ נעמי מנדל, חוקרת ספרות ותרבות מהפקולטה למדעי הרוח באוניברסיטה העברית בירושלים. מדענים בוחנים את Spacewar, משחק מחשב אינטראקטיבי משנות ה-60 שהומצא בהשפעת ספרי מדע בדיוני (Courtesy of the Computer History Museum)

במחקרה, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, בוחנת פרופ’ מנדל את האופן שבו הספרות והקולנוע משפיעים על התרבות הדיגיטלית והטכנולוגיה, ולהפך. בתוך כך היא מנתחת ייצוגים של האקרים ואנשי מחשוב נוספים כגון מתכנתים, גיימרים ומקודדים, מאז ימיו הראשונים של המחשב בשנות ה-50. היא מתמקדת בעיתונות, בספרות ובקולנוע שהשפיעו ועדיין משפיעים על פעולות ההאקרים, כלומר על עולמנו הטכנולוגי העכשווי. תופעת ההאקרים התפתחה כבר בשנות ה-50, בתחילת עידן המחשב. “ההאקרים של אותה תקופה פיתחו יחס ישיר, חושני ואינטימי למחשב – הם ביקשו לגעת בו בידיהם ולהכיר אותו מקרוב – מה שהוביל להתפתחות המחשב האישי שאנו מכירים כיום. למה הם רצו לגעת בו כל כך? אולי מכיוון שקראו על כך בספרות המדע הבדיוני או צפו בסרטי מדע בדיוני מתחילת שנות ה-20 ועד שנות ה-30 וה-40, בתקופה שבה צמח הז’אנר. כתבי העת והסרטים שעסקו בו היו נגישים מאוד לילדים ונוער, הם קראו וצפו בהם ולאחר מכן, בשנות ה-50, הגיעו ללמוד באוניברסיטאות, למדו מדעי המחשב – והפכו להאקרים (כך הם קראו לעצמם)”, מסבירה פרופ’ מנדל. “אותם האקרים של שנות ה-50 הם המקור לסימביוזה בין האדם למחשב שקיימת עד היום”.

במחקרה הנוכחי היא תרה אחר ביטויי סימביוזה זו בספרים ובסרטים שיצאו בשנות ה-20 עד שנות ה-80 (אז גברה משמעותית המודעות למחשב האישי, שסימנה את תחילת העידן הבא). מחקרים אלה מראים שבאמצעות אותם ספרים וסרטים קיבלו ההאקרים את רעיון המגע במחשב והאינטימיות עמו, מה שתרם להתפתחות הטכנולוגיות שמאפשרות זאת. כך היא גם מוצאת נקודות השקה נוספות בין ספרות, קולנוע, דיגיטל וטכנולוגיה. כלי המחקר שלה הם ארכיונים דיגיטליים – שכוללים את  ספרות המדע הבדיוני המוקדמת – ובחינת סרטי מדע בדיוני. למשל, הסרט “משחקי מלחמה” (שיצא ב-1983), שבו מופיע האקר שמשתמש במחשב אישי ובמודם כדי לפרוץ למערכות מידע, והסרט “2001: אודיסיאה בחלל” שעוסק, בין היתר, בטכנולוגיה ובינה מלאכותית.

המדענים בחנו ביטויי סימביוזה בין אדם למחשב, בספרים ובסרטים שיצאו בשנות ה-20 עד שנות ה-80. מחקרים אלה מראים שבאמצעות אותם ספרים וסרטים קיבלו ההאקרים את רעיון המגע במחשב והאינטימיות עמו,

“השאלה מהו המקור לסימביוזה בין האדם למחשב מקבלת כל מיני תצורות בעקבות התפתחויות טכנולוגיות שונות. ביטוייה של סימביוזה זו בספרים ובסרטים ובכתבי העת המוקדמים הכירו לעולם את המחשב האישי, הראו שאפשר להתחבר איתו, לחיות עמו באינטימיות, ותרמו לנגישותו. ואז, בתחילת שנות ה-80, כשהוא פרץ סופית לתודעה, הוא היה פחות מאיים. עם זאת, לקראת אמצע שנות ה-80 יצאו ספרים וסרטים על האקרים כפי שאנחנו מכירים אותם כיום ובשנות ה-90 התפתח האינטרנט וההאקרים עלו למודעות כ’רואים ואינם נראים’, והמחשב שוב הפך למעין ישות מאיימת. בהמשך, כפי שאנחנו יודעים, התלות בו התחזקה וגברה על האיום הזה”, מסבירה פרופ’ מנדל.

זיהוי הקשר שבין ספרות, קולנוע ותרבות טכנולוגית ודיגיטלית. מאפשר לפרופ’ מנדל להבין כיצד התפתחה הסימביוזה העוצמתית בין האדם למחשב ואת התרומה של ההאקרים לכך.

הפוסט הסימביוזה בין האדם למחשב הופיע לראשונה ב-Chiportal.

צוות חוקרים מהאוניברסיטה העברית גילה תופעה חדשה של מיתוג אור נשלט, מידי, והפיך בננו-גביש בודד המסוגל לפלוט אור בשני צבעים שונים. הננו גביש מורכב משני מרכזים מצומדים הפולטים אור, וניתן למתג ביניהם על ידי הפעלת שדה חשמלי מתאים על הגביש המצומד, שמהווה מעין "מולקולה מלאכותית" המורכבת משני ננו גבישים שונים, ומאפשרת פליטת אור מכל אחד מהצבעים או כל שילוב שלהם. לתגלית השלכות יישומיות לטכנולוגיות מגוונות כולל במסכי תצוגה, ליצירת מקורות אור זעירים, לתקשורת קוונטית, לחישת שדות חשמליים במחקר נוירונים ועוד.

שינוי הגודל וההרכב של ננו גבישים מוליכים למחצה, מאפשר כיוונון של צבע האור הנפלט מהם. לתופעה זו יישומים רבים. למשל במסכי תצוגה, שם התמונה הצבעונית מתקבלת על ידי שילוב של שלושת צבעי היסוד – אדום, ירוק וכחול. יחד עם זאת, עבור כל צבע נדרש להשתמש בננו גביש שונה, ומיתוג מידי בין צבעים שונים לא התאפשר עד כה.

קבוצת חוקרים מהמכון לכימיה ומהמרכז לננומדע ולננוטכנולוגיה של האוניברסיטה העברית שכוללת את תלמיד המחקר יונתן אוסיה וחוקרים נוספים, ובראשות פרופסור אורי בנין, הצליחה לראשונה להדגים את קיומה של תופעה חדשה המאפשרת מיתוג צבע מהיר והפיך במערכת של 'מולקולה מלאכותית' המורכבת משני ננו גבישים מצומדים הפולטים שני צבעים שונים. לתגלית השלכות טכנולוגיות משמעותיות ופוטנציאל ליישום בעולם המסכים ובתחומים נוספים. ממצאי המחקר פורץ הדרך התפרסמו בכתב העת היוקרתי נייצ'ר מטריאלס Nature Materials.

פליטת אור צבעוני מחומרים מוליכים למחצה הינה בסיס למגוון טכנולוגיות חשובות כגון תאורה חסכונית וממוזערת, מסכים חדשים, רשתות תקשורת אופטיות מהירות, חישה, ועוד. עם הקטנת גודל חלקיק מוליך למחצה לתחום הננומטרי (ננומטר – ביליונית המטר, אחת חלקי מאה אלף מקוטר של שערה), מתקבל ננו גביש המכונה לעיתים "אטום מלאכותי". אחת התכונות המופלאות של ננו גבישים עשויים ממוליכים למחצה היא פליטת אור חזקה, ואפשרות לשלוט בצבע האור על ידי שינוי הגודל של הגביש. מסיבה זו, ננו גבישים מוליכים למחצה משמשים כמקורות אור למגוון צבעי הקשת. תכונה זו נמצאת כבר היום בשימוש נרחב במסכי טלוויזיה בהם הפיקסלים מורכבים מננו גבישים המקנים למסך איכות צבע מעולה, בד בבד עם חיסכון אנרגטי. יחד עם זאת, עד כה, השגת הצבעים השונים הנדרשים לקבלת טווח הצבעים במסך (אדום, ירוק, כחול), התאפשרה רק על ידי שימוש בננו גבישים שונים מותאמים לכל צבע ופיקסל בנפרד, ולא ניתן היה להשיג להשתמש בסוג אחד של ננו גבישים לקבלת מספר צבעים שונים.  

בפריצת הדרך המדעית, כדי להשיג את תופעת המיתוג החדשה, יצר צוות המחקר סוג חדש של ננו גביש המורכב משני ננו גבישים, שכל אחד מהם מכוונן לפלוט אור בצבע שונה. כך התקבל מבנה בעל תכונות של מולקולה מלאכותית. בצורה זו למשל – ניתן לחבר יחד ננו גביש הפולט אור ירוק, עם ננו גביש שני הפולט אור אדום ולקבל חלקיק בודד הפלט אור בשני צבעים שונים. החוקרים הראו כי ניתן למתג ולכוונן את צבע האור שנפלט ממולקולה כזו על ידי הפעלת שדה חשמלי חיצוני באמצעות הפעלת מתח על מערך אלקטרודות. בקוטביות אחת של השדה, האור הנפלט יהיה בצבע אדום, ובהיפוך המתח החשמלי, האור הנפלט יהיה בצבע ירוק. באופן כזה, הצבעים ניתנים למיתוג מאדום לירוק, באופן הפיך ומהיר. יותר מכך – תחת הפעלת מתח מתאים ניתן לקבל גם כל שילוב רצוי של צבע בין ירוק ואדום – מה שמאפשר פריסה של מרחב צבעים מגוון מחלקיק בודד.

לתגלית זו השלכות יישומיות מרחיקות לכת במגוון תחומים: במסכים, היא תאפשר לפשט מאוד את מבנה המסך ולקבל רזולוציה גבוהה עם פחות פיקסלים שונים. במקום מבנה של פיקסל שונה לכל אחד משלושת צבעי היסוד (אדום ירוק וכחול), ניתן להחליף זוג פיקסלים בפיקסל בודד שבו האור ימותג בין שני צבעים לפי הצורך. התגלית פותחת גם אפשרויות חדשות בכל הקשור לטכנולוגיות לייזר ממותג צבע, טכנולוגיות של תקשורת אופטית וקוונטית הדורשות מקורות אור ייחודיים בעלי צבעים מוגדרים, ואף כאמצעי חדש לחישת שדות חשמליים באמצעים אופטיים שנדרשת בחקר המוח.

פרופ' בנין הסביר את משמעות הגילוי ואמר "התגלית שלנו הינה התקדמות משמעותית בשילוב ננו-חומרים והתקנים אופטו-אלקטרוניים. זהו צעד חשוב בפיתוח הרעיון של 'כימיה מבוססת ננו גבישים' בו ננו גבישים משמשים כאטומים מלאכותיים ואבני בניין למגוון מולקלות מלאכותיות עם תכונות חדשות, תחום אותו הצגנו לראשונה רק לפני שנים ספורות." הוא הוסיף ואמר "היכולת למתג ולהחליף צבעים במהירות וביעילות כפי שהצלחנו להשיג, הינה חשובה ורלוונטית למגוון טכנולוגיות. למשל – בתחום המסכים שם תיתכן הפשטה של מבנה המסך שנדרשת לייצור מסכים חדשים ממוזערים, וכן בתחום החדשני של תקשורת קוונטית שם נדרשים מקורות אור חדשים הפולטים פוטונים בודדים ושניתן למתג את צבעם במהירות. התגלית רלוונטית גם לתחומי מחקר שונים, לדוגמא לתחום הנוירוביולוגיה בו נדרשת חישה מרחוק של שדה חשמלי מקומי בעזרת פליטת אור."

צוות המחקר כלל את החוקרים הבאים: פרופ' אורי בנין, יונתן אוסיה, אדר לוי, יוסף אפרים פנפיל, סומנת קולי, עינב שרף, נדב חפץ, מהמכון לכימיה, וסרגיי רמניק, ועצמון וקחי מהמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה של האוניברסיטה העברית בירושלים. המחקר המוביל לתוצאות אלו קיבל תמיכה כספית ממועצת המחקר האירופית (ERC) במסגרת תוכנית המחקר והחדשנות Horizon 2020 של האיחוד האירופי.

קישור למאמר: https://www.nature.com/articles/s41563-023-01606-0

הפוסט חוקרי האוניברסיטה העברית יצרו את מתג הצבע הזעיר ביותר בעולם הופיע לראשונה ב-Chiportal.

במחקר חדש וראשון מסוגו בעולם, הצליח צוות חוקרים ישראלי, בהובלת הדוקטורנט רלפי קנז ופרופ' רונן רפפורט מהמחלקה לפיסיקה באוניברסיטה העברית, לפתח מכשיר אפיון אופטי שמסוגל למדוד, בדיוק עצום, משטחים דקים עד כדי עובי של אטום בודד. השיטה החדשה מאפשרת מדידות על משטחים מזעריים שקוטרם שני מיקרון  בלבד (לשם השוואה, קוטר של שערה אנושית נע סביב 70 מיקרונים). המכשיר החדשני, שפורסם לאחרונה בכתב העת Review of Scientific Instruments, פועל בשיטה ייחודית קלה ונוחה שתייעל אפיון ופיתוח של תאים סולאריים, מסכים שטוחים, ואפילו טכנולוגיות מבוססות חומרים מתקדמים חדשים וביולוגיה מתקדמת.

התעשייה והמחקר כיום מתבססים על מכשירי אפיון אופטיים, הנקראים אליפסומטרים בשפה המדעית, למדידת התכונות והעובי המדויק של משטחים שונים באמצעות השתקפות האור מהם. עם זאת, עד היום אף אליפסומטר לא מסוגל למדוד בצורה מדויקת ומהירה מבנים בעלי קוטר קטן מקוטר של שערה אנושית, מבנים עליהם מבוססות טכנולוגיות רבות בחיינו. כעת, צוות החוקרים מהאוניברסיטה העברית שם לעצמו למטרה לבנות אליפסומטר מדויק, אשר יהיה מסוגל למדוד בקלות במהירות אזורים בקנה מידה של מיקרונים ספורים.

"מבנים קטנים כאלה מצויים בשימוש במגוון טכנולוגיות ומחקרים מודרניים, כמו מוליכים למחצה, מכשירים אלקטרוניים, מסכים שטוחים ופיתוח טכנולוגיות בחומרים חדשים", מסביר קנז, ומוסיף: "לאחרונה הצלחנו לפתח אליפסומטר חדש שיכול למדוד ולאפיין בדיוק ובמהירות שטחים קטנים עד שני מיקרון ברוחב". לדברי החוקרים, המכשיר החדשני הוא המהיר ביותר מסוגו עד היום באיסוף נתונים, בערך פי אלף בהשוואה למכשירים קיימים דומים שמסוגלים למדוד שטחים קטנים של מיקרונים בודדים. המכשיר כה מדויק עד שהוא יכול לזהות ולמדוד עובי של משטחים זעירים שעשויים משכבה אטומית בודדת.

בנוסף לכך, הפיתוח החדש נמצא יעיל בעבודה עם מיקרוסקופים אופטיים רגילים ורכיבים סטנדרטיים, מבלי להפריע ליכולות ההדמיה של המיקרוסקופים הקיימים. פרופ' רפפורט משתף: "זה הופך את הטכנולוגיה שלנו לזולה במיוחד, קומפקטית ורב-תכליתית. היא הופכת בקלות ובמחיר סביר, כל מיקרוסקופ רגיל לאליפסומטר עם יכולות מעולות בהשוואה לכל אליפסומטר מסחרי". במילים אחרות, מכשיר האפיון האופטי החדש יכול לחסוך למעבדות המחקר והפיתוח, וכן למפעלי התעשייה בכל רחבי העולם סכומים גבוהים מאוד, בשווי מיליארדי דולרים, אשר מושקעים במכשירים יקרים ואיטיים.

לאחרונה, החוקרים רשמו פטנט על השיטה הייחודית לביצוע מדידות אליפסומטריה במערכות של מיקרוסקופים אופטיים, והם מתכננים להפוך את הטכנולוגיה למסחרית כבר בעתיד הקרוב. "בשנות הקרובות, המחקר והפיתוח האקדמי והתעשייתי חייבים להתאים את עצמם לעולם המתחדש גם באופני הייצור והאפיון של הטכנולוגיות הפופולריות. אנו בטוחים שממצאי המחקר הנוכחי יעניינו במיוחד את תעשיית השכבות הדקות, אשר מהווה חלק מרכזי בייצור מכשירים טכנולוגיים וצפויה להיות מוערכת ב-22 מיליארד דולר עד שנת 2029. המכשיר שפיתחנו עונה בדיוק לדרישות השוק בכך שהוא מהיר מאוד, נוח לשימוש ועשוי להוזיל משמעותית את עלויות הייצור – כלומר להעלות את רווחי התעשייה", מסכם קנז.

למאמר האקדמי

הפוסט חוקרים ישראלים פיתחו מיקרוסקופ חכם שמסוגל למדוד אטומים בודדים הופיע לראשונה ב-Chiportal.

חברת Red Solar Flower, נוסדה על בסיס המצאתם של  פרופ' חיים רבינוביץ' מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה, ופרופ' ליעוז אתגר מהמכון לכימיה באוניברסיטה העברית. המדענים פיתחו אב טיפוס של תא סולארי חדשני שיעילותו הוכחה טכנולוגית ותוצריו משנים דרמטית את חוקי המשחק בתחום אנרגיית השמש והייצור החקלאי. התא הסולארי החדשני נועד לכיסוי מלא של שטחים חקלאיים (חממות, מטעים, שדות) ומקווי מיםשיאפשר יצור חשמל ותוצרת חקלאית כאחד, בלי לגזול משאבי טבע ובלי לפגוע בסביבה.

התא הסולארי החדשני המבוסס על תחכום כימי מיוצר בשיטה פשוטה וקלה יחסית  מחומרים זולים, כמו פרובסקייט, שהתמרה כימית הופכת אותו שקוף לאנרגית האור הדרושה לצמחים לתהליכי הפוטוסינתיזה ומאפשרת להמיר את ייתרת אנרגיית האור לחשמל. פרופ' ליעוז אתגר מסביר כי: "ברור לכולם  שהאנרגיה בחממות החקלאיות מבוזבזת כבר שנים, וזאת משום שהגידולים מנצלים רק חלק מועט מקרינת האנרגיה של השמש ויתרת האנרגיה מוקרן בחזרה לאטמוספרה או הופכת לחום ממנו נדרשים החקלאים להפטר במרבית חדשי השנה". הפתרון שלנו, מוסיף אתגר, ממקסם עד פי 2.5 את ייצור החשמל הסולארי בשטחי הגידול". המוצר החדשני מציע מחיר זול בייצור והתקנת הפאנל בהשוואה לתאי-הסיליקון ומשפר באופן ניכר את תנאי הגידול על ידי הפחתת עומס החום, צמצום פליטות גזי החממה, חסכון במים, והגנה מפני פגעי מזג האוויר ובעקיפין הגנה חלקית מפני גורמי מחלות ומזיקים.

כל הטכנולוגיות הקיימות היום בשוק לייצור חשמל ירק בשטחים חקלאיים מבוססות על תאים פוטו-וולטאיים אטומים לאור, או שקופים חלקית למרבית הספקטרום ולכן הניצולת והתנובה פחותים. פרופ' חיים רבינוביץ' מציין כי: "הפיתוח הנוכחי שניתן להתקנה על כל שטח חקלאי ומעל כל מקווה מים, יאפשר להחליף במלואן את גגות מרבית החממות החקלאיות, להקל על עומסי חום במטעים ובשדות, למנוע הפיכתם של מקווי מים עליהם מציבים רפסודות או איים של תאים סולאריים למדבריות מימיים.

חישובים על בסיס הנתונים הקיימים מעלים כי השימוש בתאים החדשים יפחית את עלות האנרגיה לקוט"ש בישראל ב- 75% דבר אשר יקטין את הוצאות החקלאי, יגדיל את הכנסתו ואת רווחתו. מדובר בלא פחות ממהפכה. לצורך העניין – בישראל בנויות חממות על שטח של כ-90 אלף דונם. כיסוי הגגות של מחציתן בתאים החדשים יספק חשמל ירוק בכמות שתעבור את היעדים הלאומיים בייצור חשמל ופליטות דו תחמוצת הפחמן שנקבעו ל-2050. כדי לאמוד את הפוטנציאל הכלכלי, יש לציין שסביב אגן הים התיכון לבדו בנויות חממות על שטח של כ-2 מיליון דונם.

ממחקר שפורסם ב- Global Food Security    ב-2018 עולה כי ערכם של גידולי הירקות מהווה כ-30% מכלל ערכו של הגידול החקלאי הצמחי הנאמד בכ- 1.850 ביליון דולר, כל אלה מיוצרים על בסיס כ-10% מכלל אנרגית האור המוקרן ע"י השמש  המשמשת לפוטוסינתזה, היה זה רק ענין של זמן ומחקר יצירתי פורץ דרך למציאת הפתרון היעיל ביותר לייצור משולב של תוצרת חקלאית וחשמל על בסיס האנרגיה מן השמש שאינה משמשת לפוטוסינתיזה.  

הרעיון ותוכנית המחקר נבחנו על-ידי הרשות לחדשנות שהעניקה לחוקרים מענק נדיב לביצוע מחקר על בסיסו הוקמה חברת Red Solar Flower בשיתוף חברת יישום של האוניברסיטה העברית. בזכות המחקר, הפיתוח וההשגים זכתה החברה, בניהולם של  ד״ר שי דנציגר ואילן שרון, לאחרונה במקום הראשון בתחרות ארצית בתחום פתרונות למשבר האקלים שערכה Startup Nation .

הפוסט פיתוח חדש באונ' העברית: תא סולארי סלקטיבי המייצר חשמל ירוק ומאפשר ייצור חקלאי תחתיו הופיע לראשונה ב-Chiportal.

אינטל הכריזה  על ד"ר אמיר קפואה מהפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע באוניברסיטה העברית כזוכה בתוכנית SYLLABOOST ובמענק בשווי 100,000 ש"ח. התוכנית מקדמת, זו השנה השניה, את החיבור שבין התעשייה וההשכלה הגבוהה ומטרתה לשלב חדשנות בהוראה, תוך אימוץ טכנולוגיות למידה חדשות, לשיפור חווית הלימודים של הסטודנטים והסטודנטיות ללמידה משמעותית והכנה אופטימאלית לשוק העבודה, בדגש על תחום ההיי טק. 

במסגרת תוכנית הלימודים לתואר בוגר בהנדסת חשמל ופיזיקה יישומית באוניברסיטה העברית, הושק כבר בשנה האחרונה קורס ה-Backend, בו הסטודנטים והסטודנטיות מתכננים.ות מעבד מודרני אמיתי בשלמותו בארכיטקטורת RISC-V ומורידים.ות אותו לייצור: ממש "מקוד לסיליקון" – חזית הטכנולוגיה של עולם תכנון השבבים.

ד"ר אמיר קפואה, חבר סגל במחלקה לפיסיקה יישומית, ציין כי: "תעשיית השבבים בישראל נמצאת בפריחה עם פתיחתם של מרכזי פיתוח של ענקיות הטק. יחד עם זאת, קיימת מצוקה אמיתית של מחסור במהנדסים בכל הרמות. כמי שמוביל את דור העתיד, תכנית הלימודים בהנדסת חשמל ופיזיקה יישומית קשובה לצרכי השוק ואנו מקפידים להעניק לתלמידים.ות שלנו את התוכן העדכני ביותר המותאם למיומנויות ולידע הנדרש בסיום התואר, שכן מדובר בתחום עיסוק מורכב שהטכנולוגיות בו משתנות בקצב מסחרר". עוד מוסיף קפואה: "בהצעתנו לתוכנית ה- Syllaboost, ביקשנו להעמיק את היסודות שאנו מקנים לבוגרינו בשלב האחרון והקריטי של תכנון השבב – שלב ה- Backend, רגע לפני שהשבב נשלח לקווי היצור המתקדמים".

הודות לגיבוי הנהלת האוניברסיטה העברית לתוכנית החדשה, ובראשה מנכ"ל האוניברסיטה, מר ישי פרנקל, נבנה העתק מושלם של סביבת עבודה תעשייתית, המבוססת לראשונה על תשתיות הענן. הדבר מאפשר עדכון שוטף של תכני הקורס, עבודה מרחוק של הסטודנטים, ו-tech support מקצועי של חברה חיצונית. תשתית זו תורחב בעתיד לשאר קורסי ה- VLSI המוצעים במסלול ההתמחות במיקרואלקטרוניקה, כך שהתלמידים מתוודעים לטכנולוגיות ומתודולוגיות העדכניות ביותר בשוק תעשיית השבבים.

מריאנה וקסמן, מנהלת קשרי אקדמיה באינטל ישראל: “שיתוף הפעולה עם האוניברסיטה העברית חשוב לנו ויימשך גם בעתיד, והקורס החדש יביא לכך שלא רק הסטודנטים מהמחלקה יהנו ממנה אלא גם תעשיית הצ'יפ דיזיין המתפתחת וגדלה במדינה ובירושלים בפרט. אנחנו מחוייבים לקידום ההוראה האקדמית בכל תחומי תכנון ופיתוח שבבים, ונמשיך לחזק את האקדמיה הישראלית באמצעות תמיכה ושיתופי פעולה אסטרטגים עם האוניברסיטאות השונות”.

הפוסט ד"ר אמיר קפואה מהאונ' העברית זכה בתוכנית של אינטל ובמענק בסך 100 אלף ש"ח הופיע לראשונה ב-Chiportal.

פרופ' נועם אליעז נבחר לדקאן הפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן. פרופ' אליעז מחליף בתפקידו את פרופ' יוסי רוזנווקס וכהונתו תחל ב-1.7.22. פרופ' אליעז הוא מייסד המחלקה למדע והנדסה של חומרים בפקולטה להנדסה וחוקר מוערך בעל שם עולמי אשר זוכה להערכה עולמית על הישגיו. פרופ' אליעז הוא חבר באקדמיה הלאומית לממציאים של ארה"ב, ולאחרונה נבחר לעמוד בראש המרכז המשותף עם אוניברסיטת TIET שבהודו.

פרופ' אליעז: "אני נרגש להתחיל את עבודתי מול הסגל האקדמי והמנהלי הנהדר בפקולטה שלנו, קהל הסטודנטים והבוגרים, וכן שותפינו בתעשייה ובמשרדי הממשלה, על מנת להצעיד את הפקולטה להישגים גבוהים אף יותר ולהגביר את השפעתה על העולם. סביבת העבודה והמחקר של מהנדסים ומהנדסות באוניברסיטת תל אביב מעודדת בין תחומיות, שיתופי פעולה וחדשנות, לצד שאיפה למצוינות הן במחקר והן בהוראה. אני מזמין את המתעניינים והמתעניינות לקחת חלק במסע מרתק ולהצטרף אלינו כדי לבנות את עתיד תחום ההנדסה, תוך התמודדות עם מגוון רחב של אתגרים לצידן של הזדמנויות רבות.

הפוסט פרופ' נועם אליעז נבחר לדקאן הפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב הופיע לראשונה ב-Chiportal.

אנרגיה סולארית נחשבת לטרנד ירוק ושאינו מזהם, מאפשרת ניצול יחסית מרבי של אנרגיית השמש, זמינה בכל מקום ואין צורך להובילה ממקום למקום – אך למרות זאת עדיין נשאלת השאלה האם תאים סולאריים משפיעים רק לטובה על הסביבה? כיום ידוע כי לאחר סיום חייו של התא הסולארי החומרים המרכיבים אותו עלולים להתפרק וליצור זיהום סביבתי. פרופ' ליעוז אתגר מהמכון לכימיה בפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע באוניברסיטה העברית זיהה את התגר, ובמעבדתו פותחו תאים סולאריים שהתגלו ככאלה שיכולים לעבור מחזור. המבנה הייחודי של התאים הללו מקנה להם יציבות המאפשרת את שטיפתם, הסרת החומר האקטיבי הפרובסקייט (Perovskite) מהם והשמת חומר חדש וטרי במקום. החוקרים מצאו שיעילות התאים נשמרת במלואה גם לאחר השמת הפרובסקייט החדש בפעם השנייה והשלישית, וכן כעבור מספר מחזורים נוספים.

התגלית של פרופ' אתגר, המתוארת בהרחבה ב-PNAS, כתב העת הרשמי של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, מאפשרת להחליף באופן יזום את הפרובסקייט בתא הסולארי, מבלי לחכות שייהרס או יתפרק. "חישבו למשל על גג המצופה תאים סולאריים או שדה של תאים סולאריים – כעבור תקופה מסוימת כאשר נצילותם של התאים יורדת יהיה ניתן לשטוף אותם מחומר הפרובסקייט, כאשר כל שאר תבנית התא נשארת ואינה ניזוקה. בשלב הבא ניתן למרוח פרובסקייט חדש לתוך התאים הקיימים. מדובר בתהליך פשוט, יעיל, זול וכמובן אינו מזיק לסביבה", הסביר השבוע החוקר.

במאמר המדעי צוין כי ישנו יתרון בולט של תאים סולאריים אלו – יכולת ההדפסה של התאים במלואם באמצעות שיטה הנקראת Screen printing, המאפשרת יצירת פאנלים סולאריים גדולים ואחידים והוזלת העלות שלהם. יתרון נוסף הינו יעילותם הגבוהה המאפיינת את תאי הפרובסקייט ויציבות טובה מאוד עקב המבנה המורכב מרשת של מתכות מחומצנות אשר ידועות ביציבותן המצוינת.

אנרגיות מתחדשות משחקות לאחרונה תפקיד מרכזי בקידום האנושות, ביניהן האנרגיה הסולארית ואנרגיית הרוח. בתחום האנרגיה הסולארית, תאים סולאריים מבוססי פרובסקייט הגיעו תוך מספר שנים מועט ליעילות גבוהה, דבר אשר מציב טכנולוגיה זו כמובילה מבין טכנולוגיות האנרגיה הסולארית הקיימות. פרובסקייט הינו חומר רגיש לאור, כשעל ידי הקרנתו באור השמש הוא יכול לייצר מטענים אשר מהם ניתן להפיק חשמל. חומר זה הינו פשוט להכנה, בעל תכונות הולכה מצוינות ובליעת אור רחבה. החוקרים משוכנעים כי הטכנולוגיה הייחודית הזאת יכולה לשמש למספר אפליקציות, ביניהם תאים חצי שקופים ותאים היכולים לשמש כתאים משלימים לטכנולוגיות קיימות כגון תאים סולאריים מבוססי סיליקון.

במחקר הקודם, שפורסם בכתב העת המדעי Nano Letters, קבוצת המחקר של פרופ' אתגר יצרה לראשונה פרובסקייט דו-ממדי. הפרובסקייט הדו-ממדי יציב יותר מהפרובסקייט שהיה בשימוש עד כה בתאים הסולאריים. נושא היציבות של התאים הסולאריים הינו חשוב ביותר, על מנת שטכנולוגיה זו תוכל להיות ממוסחרת. במעבדה הצליחו החוקרים להטמיע את הפרובקייט הדו-ממדי בתא הסולארי וכתוצאה מכך התקבלה יעילות גבוהה של התאים, יציבותם השתפרה ועלותם הכללית ירדה משמעותית. בנוסף, ואולי חשוב מכל, הם היו יעילים מאוד בבליעת אנרגיית השמש – אנרגיה שלא מנוצלת כיום בצורה יעילה ומועילה. למעשה, קיים פער אדיר בין השימוש הקיים באנרגיית השמש לבין הפוטנציאל הלא מנוצל שלה.

הפוסט חוקרי האונ' העברית הצליחו לשפר את תפקודם של תאים סולאריים – וכעת אף להיות ידידותיים מאוד לסביבה הופיע לראשונה ב-Chiportal.