זיכרון קולקטיבי

ד”ר יכין עברי, הזוכה הראשון בטכניון במלגת צוקרמן, מפתח חומרים ננומטריים בעלי תכונות ייחודיות

ד”ר יכין עברי הצטרף לשורות הטכניון לפני כשנה כחבר סגל בפקולטה למדע ולהנדסה של חומרים, ומאז הוא מקדיש חלק ניכר מזמנו לגיבוש קבוצת המחקר שלו בפקולטה. לדבריו “זה תהליך נהדר ומעניין, מלא באינטראקציות שמחייבות אותך להיות מעורב ולהבין דברים באופן עמוק מאוד. לשמחתי כבר השגנו תוצאות מעניינות, וחלקן נמצאות בשלבים סופיים של פרסומים מדעיים.”

ד”ר עברי, שהשלים דוקטורט באוניברסיטת קיימברידג’ ופוסט-דוקטורט ב-MIT חזר לישראל בסיוע מלגת צוקרמן (ראו משמאל). כעת, נוסף למינויו בפקולטה, הוא חבר במכון למצב מוצק, במכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI) ובתכנית האנרגיה ע”ש גרנד. כיום הוא מתגורר עם משפחתו בכפר המשתלמים בטכניון ומציין לטובה את תהליך הקליטה שלו ושל חברי סגל אחרים בטכניון. “יש כאן מערך מסור ויעיל שמסייע לנו ומרכך מאוד את התהליך הלא פשוט של חזרה לישראל.”

הוא גדל בירושלים, למד בתיכון הימלפרב בעיר ואהב מאוד את לימודי הגמרא. “אני חושב שהלימודים האלה מחדדים את החשיבה ומסייעים בפיתוח דפוסי לוגיקה שעוזרים גם במחקר המדעי,” הוא אומר. לאחר שירות צבאי ביחידה מובחרת החל ללמוד פיזיקה באוניברסיטה העברית, שם גם הכיר את אשתו אביטל, כיום פוסט-דוקטורנטית בכימיה ובביולוגיה חישובית באוניברסיטת מקגיל שבקנדה.

מלגת הצטיינות השמורה בדרך כלל לדוקטורנטים הובילה את שני הסטודנטים הצעירים ל-Imperial College בלונדון. לדבריו, “זו הייתה חשיפה מצוינת לאקדמיה בבריטניה, והמנחה שלי המליץ לי על קיימברידג’.” ואכן, אחרי תואר שני בפיזיקה במכון ויצמן טס עברי לקיימברידג’, שם השלים דוקטורט במרכז למדעי הננו ועסק בתחום של ננו-פֶרואלקטריוּת. “פרואלקטריות היא תכונה מובנית של החומר – כיווניוּת חשמלית – שאפשר להפוך אותה בעזרת מתח חשמלי חיצוני, ואני חוקר אותה ברמות הננומטריות של החומר.”

תגובה קולקטיבית

בקיימברידג’ החל עברי להתעמק בסוגיה של תגובות קולקטיביות של החומר לגירויים חיצוניים. “במערכות ננומטריות יש משמעות רבה להתנהגות הקולקטיבית של החומר – התנהגות שאי אפשר להסיק מתצפית על שניים או על שלושה חלקיקים. כמו שאי אפשר לאפיין קיבוץ על פי שני אנשים או מניין על פי שלושה, כך אי אפשר לאפיין חומרים ננומטריים פונקציונליים על סמך חלקיקים בודדים. לריבוי החלקיקים בחומר יש השפעה מצטברת מורכבת מאוד ולכן חשוב להבין את התופעה הזאת ברמה המערכתית.”

מיפוי ההתנהגות הקולקטיבית הזו הוא משימה מורכבת מאוד, שמחייבת מחקר רב-תחומי המשלב בין מדע ויישום ובין תחומים שונים כגון פיזיקה והנדסת חומרים. “לכן מצאתי את עצמי בפקולטה למדע ולהנדסה של חומרים, שבה מתנהל מחקר רב-תחומי אמיתי שיושב על הצומת שבין פיזיקה, כימיה והנדסת חומרים. זאת פקולטה קטנה ומגוונת מאוד שמעניקה הרבה עצמאות לחוקרים.”

חומרים פונקציונליים

למחקר הבסיסי בתחום, שבו ממשיך ד”ר עברי גם כיום כחבר סגל בטכניון, יש השלכות יישומיות מרחיקות לכת. זאת משום שלאפיון של חומרים פונקציונליים ולשליטה בהם בקנה מידה ננומטרי יש השפעה פוטנציאלית משמעותית על תעשיית ההייטק ועל תחומים נוספים. עברי פיתח מוליכי-על חדשים – חומרים המאופיינים בהתנהגות קוונטית גם ברמה המיקרוסקופית – שיש להם יתרונות טכנולוגיים משמעותיים.

קבוצת המחקר הצעירה מתמקדת בסוגיה של צריכת אנרגיה על ידי מחשבים. “העלייה המטאורית בכמות המידע שמחשבים נדרשים לאחסן ולעבד מגדילה באופן דרמטי את הספקי החשמל שצורכות מערכות מחשוב, ובעיקר שרתים, ומאיצה את התחממות ההתקן עצמו (המחשב). העניין הזה הופך לבעיה גלובלית שדורשת פתרון רציני.”

עברי מאמין ש”החומר הוא המכונה”, ולכן שינוי בחומרים המשמשים בעולם המחשוב עשוי להוביל להפחתה דרסטית בהספק הנדרש. “החומרים הפונקציונליים שאני מפתח מאופיינים ביעילות אנרגטית גבוהה, ולכן אני מעריך שגם בתחום הזה נוכל להיות שותפים בשינוי דרמטי מאוד – את מה שעושים כיום מיליארד טרנזיסטורים יעשו חמישים בלבד.”