בדרך למהפכה האופטית

השבוע פורסם ברשת פיתוח חדש מאת מהנדסי חשמל באוניברסיטת דיוק. הם פיתחו חומר מלאכותי אשר לדבריהם מאפשר לשלוט על האור כרצונם. תוצאות סדרה אחרונה של ניסויים יוכלו להוביל להחלפת מערכות תאורה חשמליות במערכות מבוססות טכנולוגיות אופטיות, עם מעבר מהיר ויעיל יותר של מידע, כפי שהחלפת כבלים בסיבים אופטיים הביאה למהפכה בתעשיית התקשורת.
הפרצה במחקר קשורה למבנה מלאכותי חדש המכונה מטה-חומר (metamaterial). חומרים מורכבים ואקזוטיים אלו הם לא חומר גלם אחד, אלא מבנה שלם שניתן להנדס על מנת להקנות לו תכונות שלא ניתן למצוא בקלות בטבע. המבנה בו משתמשים בניסויים דומה למערכת מיניאטורית של תְּרִיסים וֶנֶצְיָאנִיים.

הכלל הזה, והם הופכים את האנרגיה הנכנסת לסוג חדש של קרן אור (או second-harmonic) עם פי שניים התדר המקורי. המטה-חומרים מסוגלים לתפקד כ"מראות בלתי ליניאריות", ולהחזיר גל אלקטרומגנטי בתדר כפול מהתדר שנכנס.
כאשר משתמשים בגביש בעט לייזר, ההופך את אור הלייזר לקרן, התוצאה לא יכולה להיות חזקה יותר מאשר האור שנכנס. אולי יהיה בצבע אחר, ירוק למשל, וזה יהיה ה-second-harmonic.
בשל העדר תכונות ליניאריות, תכנון מכשירים כאלה דורש מאמץ גדול בכדי להגיע לשליטה על כיוון הפלט. במיוחד מפני שחומרים טבעיים ובלתי ליניאריים, חלשים מטבעם.
בדרך כלל, תהליך הכפלת התדר מתרחש במרחק של הרבה אורכי גל, והכיוון אליו נוסע ה-second-harmonic נקבע אך ורק על ידי החומר הבלתי ליניארי. השימוש במטה-חומרים החדשים בתדרי מיקרוגל, מאפשר יצירה של מכשיר בלתי ליניארי המסוגל לכוון את הפלט. המכשיר הכפיל ושיקף בו זמנית את גלי האור הנכנס בכיוון שהחוקרים רצו.
המחקר בדיוק מומן על ידי זרוע המחקר של חיל האוויר האמריקני ותוצאותיו פרסמו ב- Physical Review Letters. צוות המחקר כבר הוכיח כי חומרים דומים יכלו לפעול כמכשיר הסוואה (cloaking) ב-2006, וגם לשמש לדור חדש של עדשות, ב-2009.
עוצמת זו של שליטה על האור היא ייחודית למטה-חומרים בלתי ליניאריים, וטומנים פוטנציאל להפוך חשובים ביותר בתקשורת כל-אופטית, שם היכולת לשלוט על האור היא מכרעת.
המכשיר עצמו, בגודל 6x8x1 אינץ', עשוי משורה על גבי שורה של יחידות המסודרות בשורות מקבילות. כל יחידה עשויה מאותו חומר פיברגלאס של לוחות המעגלים, וצרוב עיגולי נחושת. לכל עיגול יש מרווח שנמתח באמצעות דיודה. כאשר אור שעובר דרכו מגרה את הדיודה, זו שוברת את הסימטריה הטבעית שלה ויוצרת אי-ליניאריות.
בטלקומוניקציה, המגמה היום היא בהחלט אופטית. מי שיוכל לשלוט על האור באותה צורה שהאלקטרוניקה שולטת על זרם החשמל, יעשה צעד חשוב בשינוי טכנולוגיות התקשורת.
 

ויהי אור

הנה רעיון פשוט שמשלב "אנרגיה אלטרנטיבית" ו-"מחזור". ללא רשת חשמל, ללא שריפת דלקים, ללא מראות, ניתן להאיר את הבתים העניים והחשוכים של מיעוטי היכולת. הפרויקט "ליטר של אור" התפתח בקהילה קטנה בפיליפינים, שם השתמשו בבקבוקי ליטר וחצי של משקאות קלים בתור נורות יום. את הבקבוקים מלאו במים מסוננים עם אקונומיקה, והתקינו אותם כאשר חצי מהבקבוק מעל גג הבקתה, וחציו השני בפנים. התופעה מפתיעה. קרני השמש עוברים את הבקבוק והתוכן גורם להִשְׁתַּבְּרוּת זוהרת של 360 מעלות, המאירה כל פינות החדר בעוצמה של נורה חשמלית של 55 וואט, שמחירה 2 עד 5 דולר.
הרעיון קודם על ידי קרן MyShelter הפועלת במדינה בה עלות האנרגיה החשמלית היא אחת הדאגות העיקריות, ובה ההכנסה לאדם לחודש בדרך כלל לא עוברת את ה-18 דולר.
הכנת ההתקן פשוטה, לליטר וחצי מים מסוננים או מזוקקים מוסיפים 3 כפות אקונומיקה וסוגרים היטב את הבקבוק. האקונומיקה מונעת התפתחות של עובש בתמיסה, שיכולה להישמר למשך עד 5 שנים.
את הבקבוק משחילים עד חציו ביריעת פח או פיברגלס הנושאת חור עגול בגודל מתאים. על גג המגורים יוצרים חור באותו גודל ומכניסים אליו את החצי התחתון של הבקבוק, כאשר היריעה הקטנה סוככת עליו, ולבסוף מוסיפים חומר איטום כדי למנוע דליפות גשם.
הרעיון פותח על ידי תלמידי MIT בארה"ב והושם עד כה בשכונות עוני של ברזיל, מקסיקו ופיליפינים.
ראו תמונות והסברים נוספים באתר http://isanglitrongliwanag.org
 

ראש ולענה

קשה לדעת כמה נשים באמת לובשות כיסוי פנים באיטליה, שם מהווה האסלאם הדת השנייה אחרי הנצרות, ומונה כ-1.2 מיליון מאמינים. השבוע הצטרפה איטליה לצרפת ולבלגיה לאחר שהפרלמנט האיטלקי העביר בשלב המוקדם חוק, פרי של שמונה הצעות שהגישה מפלגת השלטון, לאיסור לבישת הבורקה - כיסוי ראש ופנים הנהוג בין נשים מוסלמיות אדוקות ביותר.
הצעות החוק נולדו מתוך דאגה לביטחון לאומי, המאוים על ידי האלמוניות המקנה הבורקה. החוק אף אוסר את הניקאב, המכסה את החלק התחתון של פני האישה, אבל נמנעת מלהזכיר את המילה "דת", למרות האזכור של "ציפוי ראש ממקור אתני". העוברים על החוק יחויבו בכנס כספי שבין 150 ל-300 יורו, או עבודות שירות "שנועדו לעודד אינטגרציה".
החוק מחמיר עם "כל אשר מאלץ אדם אחר לשאת את הלבוש, באמצעות אלימות פיזית או פסיכולוגית". העובר על החוק בצורה זו, ייענש בקנס של עד 30,000 יורו או שנה בכלא. "זהו צעד למען שחרור הנשים המופלות וחסרות זכויות", אומרים מצודדי החוק, למרות שבאיטליה קיים כבר חוק משנת 1975 האוסר על כיסוי ראש או לבוש ביגוד שמונע את זיהוי האדם מתחתיו "אלא במקרה של סיבה מוצדקת". והסיבה המוצדקת הייתה כנראה עד כה מנהג דתי, כמו למשל נשים מוסלמיות ואחדים ממסדרי הנזירים, הממשיכים להשתמש בברדסים נוסך ימי הביניים.
מתוצאות סקר מקומי הוסק כי 73% מן האיטלקיים חושבים כי אין ללבוש כיסויי ראש אסלאמיים בפומבי. מתוך 1,000 המבוגרים שנשאלו, כשליש התנגד להם מפני שהרגישו שכיסוי הראש הוא מנהג משפיל הנכפה על הנשים על ידי אחרים. מעט מתחת ל-30% האשימו את הבורקה והניקאב ברמה נמוכה יותר של אינטגרציה, וכ-20% חשו דאגה ביטחונית.
האם אירופה הופכת לפחות סובלנית? לא בטוח. דילמת כיסוי הפנים בפומבי קיים גם בתורכיה, ואפילו במצרים אסרו בשנה שעברה לבישת ניקאב במקומות בילוי.
בעוד היקף כיסוי הראש והצוואר נשאר בתחומי החובה הדתית והזכות האזרחית, צעוף הפנים אכן יוצר מכשול בטחוני. כאשר יותר ויותר אמצעי אבטחה מתקדמים מתבססים על זיהוי תווי פנים, הכיסוי מחבל ביעילותם. גם בינינו - ביפו, ירושלים, בית שמש ועוד, מסתובבות גם בקיץ הלוהט דמויות מכוסות מכף רגל ועד ראש, עוטות כפפות שחורות וקשה לומר אם מדובר בגברת או אדון, מוסלמית או יהודייה קיצונית...
 

צום ותענית

● חודש הרמדאן חופף השנה לחודש אב. על מה ולמה באמת צמים העמים, על מה ולמה הם מתפללים?
האם תפילותיהם תהינה השנה מעין מחאות רחוב שעלו מדרגה?
האם יטהרו הבריות נפשותיהן וישנו דרכיהן?
האם יש לצום העשירים -הימנעות מאכילת מטעמי יוקרה- אותו משקל רוחני כמו צום העניים - הימנעות מאכילת לחם אחיד ומרגרינה?
ומה עם צום המצויים בדיאטת הרזיה, זהו צום המביא עמו תועלת... האם הוא נחשב תענית לשם שמיים, או שכאן תועלת מבטלת מצווה?
ואם כך: לצום, או לא לצום? דאט איז דה קווסצ'יון.


● צום ותענית הלכו לים.
צום דרך על קליפת אבטיח. תענית, על מחט שהשאירו נרקומנים.
אמרה תענית לצום: למה הישראלים משאירים תמיד לכלוך בחופים?
אמר מהנדס מיזוג אוויר שעלה מביאלרוס: "לא יעזור שום דבר, אנשים בלי חינוך זה אנשים חרא, גם אם יש כסף, או תואר, או דת".

פ.ג.