לטוות זהב מסיבים אופטיים

פרופ' זאב זלבסקי, מומחה באופטו-אלקטרוניקה, משתמש בטכניקות אור לדימות, חישה ביומטרית ועיבוד מידע. זלבסקי עומד בראש המסלול ללימודי אלקטרו אופטיקה בפקולטה להנדסה ע"ש אלכסנדר קופקין באוניברסיטת בר-אילן, ומשמש כראש המרכז לננו-פוטוניקה במכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטה. זלבסקי, יזם וממציא סידרתי, משתמש בכישורי ההמצאה שלו כדי להתמודד עם אתגרי הטכנולוגיה של העתיד. הוא כבר חתום על מספר פיתוחים תעשייתיים מצליחים, משבב אופטי מהיר במיוחד, למכשיר חישה ללא מגע המזהה מחלות מסכנות חיים, ועד טיפות עיניים שיוכלו להחליף את הצורך במשקפיים

חישוב במהירות האור

לפרופ' זלבסקי תואר ראשון בהנדסת חשמל ודוקטורט באלקטרו אופטיקה – שניהם מאוניברסיטת תל אביב. הוא פרסם יותר מ 800 מאמרים, רשם כ-60 פטנטים, וזכה באינספור פרסים יוקרתיים.

מספר חברות הזנק הוקמו על בסיס פיתוחים ממעבדתו של זלבסקי, ביניהן CogniFiber, שבב פוטוני מבוסס סיבים שייעודו להתמודד עם צריכת האנרגיה העצומה שלנו, שצפויה לצמוח פי ארבעה בשנים הבאות. החברה, שנוסדה על ידי זלבסקי וד"ר אייל כהן, המשמש גם כמנכ"ל החברה, מתכוונת לענות על הצורך הגובר ביכולות זכרון גדולות יותר וזמן עיבוד מהיר יותר, בייחוד לאור השימוש המתרחב והולך ביישומי אינטיליגנציה מלאכותית.

CogniFiber משלבת אלגוריתמים של למידת מכונה ורשתות עצביות ללמידה עמוקה, לצורך עיבוד כמויות עצומות של נתונים. ה IP של החברה מוסחר באמצעות BIRAD, החברה למחקר ופיתוח של אוניברסיטת בר-אילן.

"השבב שלנו עורך חישובים בדומה למעבד CPU אלקטרוני, אבל במקום להשתמש באלקטרונים הוא משתמש בפוטונים," אומר פרופ' זלבסקי. "הוא יספק רוחב פס גדול יותר מזה של מחשבים קונבנציונליים, ויאשפר העברה של הרבה יותר נתונים במהירות גדולה פי 10,000. הוא גם יצרוך הרבה פחות אנרגיה, מה שיפחית את פליטת החום," הוא מצהיר.

בנוסף להטמעה במחשבים רגילים, ניתן יהיה להשתמש בשבב המהפכני לרכבי AI אוטונומיים ולערים חכמות. זלבסקי מאמין שבזכות השימושים הרבים האפשריים, ויכולת השבב להתחבר לכל פלטפורמת תקשורת קיימת, השבב יחולל מהפכה בעולם ה AI והמחישוב. הוא יהפוך את האינטליגנציה המלאכותית לזולה יותר, ניידת יותר ונגישה יותר.

בשנת 2018 CogniFiber נבחרה להשתתף בתוכנית השותפים של אינטל, ולקבל הדרכה מאנשי המקצוע של אינטל. החברה, שזכתה במימון בקרן הון סיכון יפנית, מתכננת להשיק את שלב הבטא של השבב בשנת 2023.

אין טוב ממראה עיניים..?

ContinUse Biometrics, עוד פיתוח טכנולוגי ממעבדתו של זלבסקי, מוסחר בשיתוף עם פרופ' חבייר גרסיה מאוניברסיטת ולנסיה בספרד. פיתוח זה של פוטוניקה ביו-רפואית כולל מצלמת לייזר אופטי ייחודית ומאפשר חישה וניטור ממרחק של מדדים פיזיים שונים.

באמצעות מיקוד אור על רקמות העור המכשיר חש בננו-ויברציות, המאפשרות מדידה של פרמטרים חיוניים כמו דופק, קצב נשימה, לחץ דם ועוד, בטווח חישה הנע בין כמה סנטימטרים ועד עשרות מטרים. המכשיר יכול גם לזהות מחלות, לנתח שינויים בחום הגוף ובהמטולוגיה, ולמדוד מאפיינים של זרימת הדם בעורקים. בראש החברה עומדים המנכ"ל אשר פולני וסגן הנשיא לפיתוח ומחקר ד"ר יבגני בידרמן, שהשלים את הדוקטורט שלו במעבדתו של פרופ' זלבסקי.

LensFree, חברת סטארט-אפ נוספת בניהול ד"ר דורון אברהם, גם הוא לשעבר דוקטורנט במעבדתו של פרופ' זלבסקי, פיתחה סורק CT בדימות. "רוב מערכות ה CT כוללות עדשות דימות קונבנציונליות המבוססות על הקרנה, ומספקות שדה ראיה מוגבלFOV. בנוסף, הן פולטות רמות גבוהות של קרינה אלקטרו מגנטית בצורת קרני לייזר," מסביר זלבסקי. "LensFree, לעומת זאת, מבוססת על טכנולוגיה הכוללת קונפיגורציית דימות פשטנית שמגבירה את רזולוציית הדימות של הרקמה הביולוגית," אומר זלבסקי.

תוצאות ניסיוניות הוכיחו שהמכשיר יכול להשיג FOV רחב יותר, מספק תמונות ברזולוציה גבוהה יותר, ופולט קרינה נמוכה יותר ממכשירי CT רגילים, או, לחילופין, את אותה רמת קרינה אבל ברזולוציה גבוהה יותר. בלב הפיתוח הטכנולוגי הזה טמון מערך תלוי זמן של חרירים קטנטנים הניתנים לשילוב במערכת CT רגילה, שמסוגלת להפחית את עלות מכונת ה CT.

ננו-טיפות, עוד המצאה מרתקת מבית היוצר של זלבסקי היא טכניקה לתיקון הראייה, המיועדת לאנשים הסובלים מהפרעות מיקוד ונזקקים למשקפי ראייה בשל קוצר רואי, רחק רואי, אסטיגמציה או זוקן ראיה (presbyopia).

פיתוח זה הוא תוצר של שיתוף פעולה בין פרופ' זלבסקי, ד"ר דוד סמדג'ה, מומחה ברפואת עיניים מהמרכז הרפואי שערי צדק, ופרופ' ז'אן-פול ללוש מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן.­­­

וכך זה עובד: המשתמשים מודדים את רמת הראייה שלהם באמצעות הטלפון הנייד. מקרן לייזר בטלפון עושה שימוש במדד זה כדי להפעיל סדרה של פולסים בלתי מורגשים שמטביעים דפוס שטחי על השכבה החיצונית של קרנית העין. לאחר מכן המשתמש מזליף טיפות מיוחדות על העיניים, ומפעיל את הדפוס שהוטבע על הקרנית. הפעולה משנה את מסלול קרני האור ומתקנת את הפגם בראייה. הפיתוח הייחודי הזה כבר נמצא בתהליכי רישום פטנט, שהוגש על ישי החברה לפיתוח ומחקר של אוניברסיטת בר-אילן. השלב הבא הוא גיוס משאבים נוספים, פיתוח, וניסויים in vivo בבעלי חיים, ולאחר מכן בבני אדם.

 אם הוא לא עסוק בריצה באולטרה מירוץ, זלבסקי, 48, מבלה את זמנו הפנוי בהעלאת רעיונות למיזם הבא שלו. בתחום זה נראה שהוא אפילו לא מתקרב לקו הסיום. בעצם, הוא רק התחיל.

לכתבות נוספות...