הכנס השני לביומימיקרי, בדגש על אקדמיה ותעשייה, נערך ביוזמת ארגון הביומימיקרי הישראלי ולשכת המהנדסים ובשיתוף המעבדה לביומימיקרי של ביה"ס ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטת ת"א, בו גם התקיים הכנס, ולא בכדי.
ביה"ס ללימודי הסביבה ע"ש פורטר הינו ביה"ס הראשון בארץ אשר הוקם כגוף אקדמי אינטרדיסציפלינרי, הוא אף יושב מחוץ לשטח האוניברסיטה, ומזמן יצירת חיבורים חדשים בין חוקרים ואנשי מקצוע מתחומי מחקר מגוונים ביניהם אדריכלות, הנדסה ומדעי החיים במטרה ליצור מציאות אקדמית חדשה המובילה למציאות חוץ-אקדמית חדשה. התפיסה האינטרדיסציפלינרית של ביה"ס פורטר, מתיישבת היטב עם תחום הביומימיקרי, אשר אף הוא מזמן מחקר רב- תחומי המחובר לטבע.
תחילה, אולי יש מקום לבאר את המונח ביומימיקרי; ביו= חיים, מימיקרי= חיקוי, כלומר, חיקוי החיים, הטבע.
הרעיון היושב בבסיסו של מונח זה אינו חדש, חוקרים ויוצרים שונים לאורך ההיסטוריה שאבו השראה מהטבע ליצירת ותכנון מבנים, צורות ואפילו תכנון התנהגויות, לעיתים אף באופן בלתי מודע. אך בשנים האחרונות תחום זה מקבל יותר ויותר הכרה כתחום מחקר בפני עצמו, והכרה זו פותחת אפשרויות חדשות לעשייה משותפת בין- תחומית המתבססת על עקרונות הביומימיקרי.
הכנס משך אלו חוקרים ויוצרים מתחומים שונים, ונערך ביוזמת ארגון הביומימיקרי הישראלי הפועל לקידום וביסוס התחום כבר מספר שנים. ד"ר יעל הלפמן כהן, מנכ"לית הארגון, אף מנהלת בביה"ס ע"ש פורטר את מעבדת הביומימיקרי, היחידה כיום בישראל, אשר מאפשרת מחקר אקדמי בין תחומי המעודד חדשנות ביוממטית.
המושב הראשון בכנס עסק ברובוטיקה, חישה ותפיסה: ד"ר יעל זילברשטיין- קרא המגיעה מתחום הנוירובילוגיה ודיברה על מחקר שנעשה לתיכנון מערכת התמרה חושית לעיוורים. מערכת זו משתמשת ברגישות של קצות האצבעות כאמצעי ראייה חלופי: משטח חכם המחובר למצלמה שעליו ניתן להניח את היד ולמשש את התמונה שהמצלמה מצלמת. פרט מעניין שעלה במהלך הניסויים ומזכיר את התהליך הטבעי של הראייה הוא שגם דרך מישוש, תהליך ה'ראייה' החל בסריקות כלליות של האובייקטים ולאחר מכן התמקדות במזהים ייחודיים המובילים לפענוח התמונה, לדוגמה- זיהוי תפוח ע"י סריקה כללית המבהירה כי מדובר בגוף עגול, ולאחר מכן התמקדות בעוקץ הבולט של התפוח אשר משמש כמזהה ייחודי.
אינג' אורלי רמיחנוב מבית הספר להנדסת חשמל ואלקטרוניקה באונ' ת"א, דיברה על ראייה דרך גלי קול. הפרויקט Bat Brain Project, עוסק בפיתוח מערכת בינה מלאכותית אשר מתבססת על מיפוי והדמיה של הרשת העצבית במוחו של העטלף, במטרה לאפשר בניית תמונה תלת ממדית על ידי קריאת אותות קוליים בדומה לעטלפים. חלק חשוב במחקר הוא זיהוי הדרך בה העטלף מתרגם את האותות הקוליים לתמונה שימושית אשר מאפשרת לו, למשל, לזהות בלילה פרפר עש בתוך יער, ממרחק של יותר מ-10 מטרים.
ד"ר גבור קושה מביה"ס להנדסה מכאנית באונ' ת"א סיפר על רובוטים ומערכות חישה בעזרת השראות מהטבע. בתחילת ההרצאה הוא העלה נקודה מעניינת למחשבה כשהתייחס למונח 'ביומימיקרי' והציע את גרסתו – 'ביואינספריישן' (Bio- Inspiration), הוא טוען כי עלינו לשאוב השראה מהטבע, ולא בהכרח לחקותו. דר' קושה הציג מספר פרויקטים שעסקו בפיתוח רובוטים נעים בהשראת תנועה של בעלי חיים שונים, מחרקים, דרך חסרי- חוליות ואפילו תאים. לימוד מבנה השלד או הגוף, בשילוב אופי התנועה ומקור האנרגיה ובשלב הבא התאמתם לקנה המידה והחומרים הרצויים מובילים לפיתוח רובוטים ייעודיים לשימושים ספציפיים.
המושב השני עסק בנחילים ומבנים. הדוברת הראשונה היתה ד"ר יעל הלפמן כהן, אשר חשפה את מאגר המידע FindStructure שבנתה במהלך הדוקטורט שלה. המאגר המקוון מאפשר לחפש, לזהות וללמוד על יכולות שונות הקיימות בטבע לפי מודל של 9 מבנים. המבנים מתחלקים לשתי קבוצות, הראשית מכילה שלושה מבנים מוכרים הנחשבים כ"מנועים" – יוצרי פעולה; בליטות חוזרניות, תעלות וא- סימטריה, ששת המבנים הנותרים נחשבים כ"מונעים" – מגנים או מעודדים יציבות. מאגר מידע זה נבנה כדי לאפשר לאנשי מקצוע מתחומים שונים לזהות מודלים טבעיים שונים בהתאמה לצרכים ספציפיים, ולהיעזר בהם למחקר והשראה. זהו מאגר פתוח, שייבנה ויגדל עם הזמן. ניתן לגשת למאגר המידע בקישור www.findstructure.org
דניאל כהן, מביה"ס להנדסה מכאנית באונ' ת"א דיבר על מבנים טנסיגרטיים ועל היישומים השונים שלהם. מבנה טנסיגרטי הוא מבנה הבנוי מכבלים ותומכים, כאשר החיבור ביניהם מאפשר יצירת מבנים חזקים וקלים בעלי פוטנציאל תנועה וקיפול. זהו מבנה מוכר בעולמות העיצוב והאדריכלות ומעניין לראות את השיח מנקודת המבט של מהנדסים וחוקרי טבע, אשר מזהים את המבנה גם בתאים, מולקולות ובעלי חיים, ומתרגמים את המבנים הטבעיים לצרכים חדשים.
לולה בן אלון, בוגרת תואר שני מהפקולטה להנדסה אזרחית והנדסת הסביבה בטכניון דיברה על מחקר שערכה בנושא התנהגות של חרקים סוציאליים, במקרה זה נמלים, כמודל לתהליכי עבודה בתחום הבנייה. נמלים ידועות ביכולותיהן הגבוהות בבנייה של קינים מורכבים וגדולים, המספקים למושבה את כל צרכיה, ובן אלון רצתה לבדוק האם ניתן לבדוק את שיטות העבודה של הנמלים, בעיקר בתחום החברתי – מי הם בעלי התפקידים, איך עוברת התקשורת בין המעורבים בתהליך ומהם שלבי העבודה בהשוואה בין נמלים לבני אדם, היא השתמש בהדמיות דרך תוכנות שונות אשר מאפשרות לימוד והדגמה של התהליכים על ידי הפרטים השונים בכל קבוצה לזיהוי היתרונות והחסרונות של שיטות העבודה השונות.
גיל סגל, אשר לומד לתואר שני בביה"ס להנדסה מכאנית באונ' ת"א, דיבר על מחקר שבחן את ההתנהגות של נחילי ארבה. המחקר התרכז בשלב הראשון בחיי הארבה, לפני התעופה, ובדק את דפוסי התנועה של הנחיל. לארבה אין מנהיג בקבוצה – זוהי קבוצה גדולה של פרטים אשר מגיבים כל הזמן אחד לשני ולסביבה ועל ידי כך יוצרים תנועה אחת גדולה. הבנה של אופי התגובה של פרט בקבוצה – לאיזה שינוי הוא מגיב ובאיזה אופן, יכולה להוביל לפיתוח מודל תנועה של נחיל בקנה מידה גדול מאוד ולהשפיע על תיכנון דרכים, כבישים ומרכזי תחבורה למשל.
המושב השלישי התמקד ביישומים התעשייתיים של המחקר הביומימטי ונפתח ע"י אדריכל מוטי בודק, אשר דיבר על שימוש במבני שלד טבעיים ליישומים אדריכליים. אחד המבנים המוכרים שתיכנן בודק הוא של תחנת האוטובוס הגדולה בצומת חולון, המציגה שלד ביומימטי חזק ויוצא דופן, בודק הסביר גם על מבנים נוספים שתיכנון, ביניהם אולם ספורט צאלים באילת, אשר מדמה שריון של צב. בודק דיבר על כך שלעיתים בתהליך קשה לזהות את ההשראה המדויקת, ורק לאחר שהפרויקט מתקדם ועובר שלבים נוספים, מקורות ההשראה, שלעיתים היו לא מודעים, נחשפים.
אמירה זו התחברה היטב עם הרצאתו של דורון בן- עמי, מנכ"ל חברת טריטיקום, אשר הסביר כי בתחילת הדרך הם לא ידעו שהם עוסקים בביומימטיקה, ובמהלכה הסתבר כי היא מלווה את כל התהליך. חברת טריטיקום מפתחת צנתרים ייחודיים שמטרתם להוציא קרישי דם מהגוף, ובפרט מהמוח. הצנתרים הקיימים בשוק מיוצרים ברובם ממתכת הנקראת ניטינול, זוהי מתכת בעלת זיכרון צורני המשמשת ביישומים רפואיים ומדעיים רבים. השימוש בצנתר ממתכת מעלה את הצורך ברופא מיומן מאוד, שיצליח להכניס ולהוציא את הצנתר מהגוף מבלי לפגוע בכלי הדם.
החברה מפתחת צנתר חדש מחומר פולימרי גמיש. נקודת המוצא לתהליך הייתה חיפוש פתרונות 'רכים' להוצאת קרישי דם מהמוח, כאלו שיתאימו יותר לגוף עצמו, שהוא רך ברובו, ויימנעו או יצמצמו את הסכנה של פגישה בכלי הדם. מתוך חיפוש זה הגיע הצוות למנגנון ההדבקה של רגלי השממית המבוסס על מבנה פני- שטח מיקרוסקופי ייחודי המאפשר 'הדבקה' על ידי קשרים מולקולריים. חיבור בין פני שטח כאלו עם מבנה בצורת שיבולת, הוביל לפיתוח הצנתר החדש אשר מתחבר לקריש הדם ומאפשר את שליפתו הבטוחה מהגוף. המבנים הטבעיים והחומר הרך מאפשרים תנועה חופשית יותר של הצנתר ומפחיתים באופן משמעותי את הסיכון לטעויות.
בהמשך דיבר תומר פוקס, מנכ"ל חברת סילנטיס, אשר עוסקת בפיתוח דבקים רפואיים מהפולימר אלגינט המופק מהאצה החומה (מבין האצות הגדולות הקיימות). הדבקה בסביבה רטובה היא אתגר רציני, ובמקרה של דבקים רפואיים, יצירת פתרון יעיל ומהיר יכול לשנות משמעותית את איכות הטיפול הניתן ואת זמני ההחלמה מניתוחים ופרוצדורות דומות. התכונות הטבעיות של החומר, אשר מגיע מסביבה רטובה ועל כן מתאים לה, מסוגלות לתת מענה במקום שחומרים ופתרונות אחרים אינם מצליחים, וליצור אפשרות חדשה, שיכולה לייעל ולקצר תהליכים רפואיים, ולהפחית באופן משמעותי את הסיכונים הכרוכים בהם.
ד"ר דפנה חיים לנגפורד סיכמה את הכנס עם הרצאה על אסטרטגיות עיסקיות בהשראת הטבע. זהו תחום שדובר בו אך מעט במהלך כנס זה – יישום מחקר התנהגותי בטבע (בבעלי חיים, צמחים, או נחילים כמו שנכתב לעיל) על תהליכים והתנהגות אנושית, ונראה כי גם בתחומים אלו יש הרבה מקום ללמוד מהטבע, ולשנות ולייעל גם מבנים ותהליכים אנושיים.
ההשפעה הרחבה של הביומימטיקה על עולמות המחקר והתעשייה הינה מרתקת, ודווקא כאשר מחברים בין תחומים שונים – הנדסה, מדעי הטבע, אדריכלות ועוד, כמו שנחשפו בכנס, מתחילים לראות את היכולות האמיתיות של תחום זה כמעורר השראה, מחשבה וכמנוע ליצירת פיתוחים חכמים, פשוטים, וגם מרחיקי לכת. נראה כי יש מקום להרחיב ולחשוף את עולם הביומימיקרי והמחשבה הביומימטית לתחומים נוספים ולהגיע לאינסוף מקומות חדשים.
עוד בנושא
