שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהם הסיבים האופטיים?
החברה המודרנית שבה אנו חיים והכפר הגלובאלי, שבו אנשים מכל פינות הגלובוס מנהלים קשרים בזמן אמת, הם הוויה תקשורתית חסרת תקדים בהיסטוריה. אם התקשורת העולמית בימינו היא כה משוכללת ומהירה, אנו חייבים תודה על כך לסיבים האופטיים. סיבים אופטיים מאפשרים כיום להעביר בין פינות העולם את תעבורת האינטרנט, תקשורת הטלפון והסלולאר הבינלאומית, לשלוח תמונות, וידאו ודואר אלקטרוני, כשהכל מתבצע בחלקיקי שניה.
סיב אופטי (Optical fiber) הוא חוט זכוכית המעביר אור מקצה אחד שלו לקצהו השני וכך מעביר מידע דיגיטלי במהירות עצומה. את הסיבים האופטיים מייצרים מחומרים שונים, כשהזכוכית היא הנפוצה שבהם. סיבים כאלה פרושים כיום לאורך האוקיינוסים ומקשרים יבשות זו לזו במהירויות בלתי נתפסות. אורכם המצטבר של הסיבים האופטיים המקיפים את העולם, יכול להקיף את כדור הארץ עשרות אלפי פעמים.
מכיוון שסיבים אופטיים עשויים לרוב מזכוכית, הם מאובטחים יותר מכבלים מוליכים ומקשים על התחברות ושאיבת מידע מהם. המידע עובר בהם במהירות עצומה של 300 אלף קילומטרים בשניה, כלומר במהירות האור. ישנם גם סיבים אופטיים מפלסטיק וסיבים חלולים הממולאים בגז.
בהיותו מבוסס על שליחת קרני אור, השידור של סיב אופטי הוא חד-כיווני. לכן סיבים אופטיים יונחו תמיד בזוגות, לשליחת מידע דו-כיוונית.
בסיבים אופטיים משתמשים להעברת תקשורת נתונים, ברשתות מחשבים, בהעברת נתוני אינטרנט ברחבי העולם, לתקשורת בין טלפונים, במערכות לייזר ועוד. הסיב האופטי מאפשר גם צילום דיגיטלי במקומות שקשה להגיע אליהם, כמו למשל לתוך גוף האדם. כך נעזרת שיטת האנדוסקופיה למשל, בסיב אופטי שמוחדר עם מצלמה זעירה לתוך הגוף ומאפשר לצלם איברים פנימיים לצורכי רפואה.
הנה הסיבים האופטיים:
http://youtu.be/N_kA8EpCUQo
כך פועל הסיב האופטי:
https://youtu.be/PeJP0zwp4cU
הפיזיקה של הסיב האופטי:
https://youtu.be/Zeo3UOk7_vA
כך מייצרים אותו:
http://youtu.be/6CqT4DuAVxs
הדגמה של העברת המידע בסיב אופטי מזכוכית:
http://youtu.be/VnqcuhzpNL4
והקידמה שמביאים הסיבים האופטיים לארץ (עברית):
https://youtu.be/G5XxdYbfMo8?long=yes
איך מקשרים בין כל העולם באמצעות סיב אופטי?
כדי לקשר בעולם המודרני בין יבשות, ארצות ומדינות שונות משתמשים בסיבים אופטיים שאותם מניחים על קרקעית הים. הסיבים האופטיים הללו מביאים אך האינטרנט והטלפוניה הבינלאומית לכל פינה על כדור הארץ ומקשרים את ארצות העולם לתעבורת האינטרנט, לרשתות הטלפון והסלולאר של המדינות האחרות ועוד.
אניות מיוחדות פורשות על קרקעית הים את הכבלים המיוחדים, המורכבים משכבות רבות של הגנה על הכבל הפנימי. כל שכבה אחראית על מניעת סכנה מסוג אחר. יש המונעת נזק מנגיסה של יצורים ימיים, יש הגנה נגד רעידות אדמה וכך הלאה.
הכבל נטמן בקרקעית הים באמצעות מתקן מיוחד שנוסע על קרקעית הים, חופר בה וטומן את הכבל לאט לאט, עד שמגיעים לנקודת היעד. זה תהליך איטי ויקר, אבל מי אמר שהאינטרנט זה דבר זול?
הנה הכבל התת ימי האופטי (עברית):
https://youtu.be/q633B3EqUhk
כך פורשים בימים ובאוקיינוסים את הסיבים האופטיים:
http://youtu.be/Ve810FHZ1CQ
הנה תולדות התקשורת וכיצד הכבלים הללו הביאו אותה לעידן חדש:
https://youtu.be/nV0Wc9Y33so
הכבלים שמניחים על קרקעית הים:
https://youtu.be/TNQsmPf24go
מפת הכבלים העולמית, אותם כבלים שמניעים את התקשורת והאינטרנט:
https://youtu.be/IlAJJI-qG2k
ופרסומת למה שהוא מאפשר (עברית):
https://youtu.be/_7SybZhLfCk
מהי אנדוסקופיה?
הרפואה המודרנית נעזרת במיטב הטכנולוגיה להצלת חיי אדם ולטיפול בחולים. אחד הפלאים שלה היא אנדוסקופיה (Endoscopy). זוהי שיטה שבה ניתן להחדיר מצלמה זעירה לתוך הגוף ולצלם את האיברים הפנימיים של הנבדק, כדי לאתר מחלות או נזקים במקומות שבעבר כדי לבחון אותם היה צריך לנתח.
ברפואה המודרנית יש בדיקות לאיברים שונים, כמו גסטרוסקופיה, לבדיקת הוושט והקיבה וקולונוסקופיה, שבה סוקרים את המעי הגס.
את האנדוסקופיה משמש סיב אופטי (Optical fiber). זהו כבל זכוכית המעביר אור מקצה אחד שלו לקצהו השני וכך מסוגל להעביר מידע דיגיטלי במהירות עצומה. בין השאר מאפשר הסיב האופטי צילום דיגיטלי במקומות שקשה להגיע אליהם. להבדיל, הסיב האופטי מאפשר גם לאתר בעיות במערכות ביוב..
צילום בתוך גופו של אדם הופך את שיטת האנדוסקופיה לשימושית במיוחד בעת ניתוחים עדינים, באיברים פנימיים כמו גרון, אוזניים, אף, מיתרי הקול ומוח. עושים זאת באמצעות מערכת כירורגית, לניתוח, שבה משולב סיב אופטי עם מצלמה זעירה. כך יכולים הרופאים לראות על המסך את פנים הגוף, באיבר המנותח ולבצע את הניתוח בעזרת הכבל המשוכלל. כך מאפשרת הטכנולוגיה הזו ניתוחי איברים פנימיים בפחות כאב לחולה.
פירוש המושג הוא משתי מילים, "אנדו" ו"סקופיה" שפירושן "לראות פנימה".
הנה אנדוסקופיה:
https://youtu.be/lasknsmKB-A
כך מבצעים למשל ניתוחים אנדוסקופיים בסינוסים:
http://youtu.be/_Ly79hBsZtA
והסבר רחב של כל השיטה ואמצעי אנדוסקופיה משוכללים וחדשניים אף יותר:
http://youtu.be/Xk3DwX_L9VA
איך האדם למד מהעכביש לייצר קורים חזקים להפליא?
קורי העכביש (Spider Silk) הם חזקים מפלדה וגמישים יותר מאשר גומי. הקוּרים הללו עשויים סיבי משי שאותם מייצר העכביש בבלוטות מיוחדות הנמצאות בבטנו. חוטי המשי הדקיקים הללו עשויים מחלבונים מבניים, המיוצרים ומופרשים מהבלוטות שבבבטן העכביש.
בתחילת המילניום החדש הגיעו מדענים מהאוניברסיטה העברית ומגרמניה למסקנה שטוויית קורי עכביש מלאכותיים תוכל לאפשר שחזור של מולקולות דומות לאלה הטבעיות שנוצרות בעת טוויית הקורים בטבע.
היישומים האפשריים הם רבים, במיוחד בתעשיות של תחומים הדורשים גדלים מזעריים. ייצור המוני של סיבים בעלי עובי זעיר של אלפית המילימטר ועדיין חזקים וגמישים כל כך, עשוי לשמש בעתיד לתפרים עדינים אחרי ניתוחים, שיותירו צלקות כמעט בלתי נראות, ודאי ביחס לאלה של היום. תפרים כאלה גם יקצרו את זמן הניתוח, יחישו את איחוי התפרים ויתרמו לייעול של ממש בתחום הכירורגיה.
מסיבים כאלו ניתן יהיה גם לשפר את ייצורם של מיקרו-מוליכים וסיבים אופטיים חזקים וגמישים להפליא למחשוב, לשפר את הייצור התעשייתי של בדים חזקים מתמיד שישמשו את תעשיית הטקסטיל, הביגוד ואופנה, כמו גם לייצור צבאי של אפודים ושכפ"צים משופרים נגד כדורים ולפיתוח של חוטי דיג חזקים מאי-פעם.
באוניברסיטה השבדית באופסלה למדעי החקלאות הצליחו חוקרים, באמצעות חיידקים, לייצר חלבון שאינו טבעי. למעשה הם יצרו אותו משני חלבונים שנלקחו מעכבישים שונים. החלבון הזה מתאפיין במסיסות מעולה במים ולשם טווייתו הם יצרו מעין "נול חלבוני" - מתקן טווייה המבוסס על חומרים שאינם אורגניים.
הנה קורי העכביש הטבעיים:
https://youtu.be/TtmwL7gb-i4
כך לומדים מהם המדענים ליצור חומרים חזקים ביותר מקורי העכביש:
https://youtu.be/3mcVs3K_ts0
כך מייצרים קורי עכביש מלאכותיים - משי חזק וגמיש כמו הטבעי:
https://youtu.be/35Q4l81R4ak?t=28s
פיתוח שוודי של קורים מלאכותיים ללא עכביש בגרמניה:
https://youtu.be/Yg6527AxKFE
חוטים שיהפכו בד נגד כדורים:
https://youtu.be/kBVA_i4R1VY
או חבלים חזקים מכל מה שידוע בעולם החבלים:
https://youtu.be/A8YSH_N7MWw
והרצאת טד על כוחם של קורי העכביש:
https://youtu.be/xossR6eHv3I?long=yes
סיבים אופטיים
החברה המודרנית שבה אנו חיים והכפר הגלובאלי, שבו אנשים מכל פינות הגלובוס מנהלים קשרים בזמן אמת, הם הוויה תקשורתית חסרת תקדים בהיסטוריה. אם התקשורת העולמית בימינו היא כה משוכללת ומהירה, אנו חייבים תודה על כך לסיבים האופטיים. סיבים אופטיים מאפשרים כיום להעביר בין פינות העולם את תעבורת האינטרנט, תקשורת הטלפון והסלולאר הבינלאומית, לשלוח תמונות, וידאו ודואר אלקטרוני, כשהכל מתבצע בחלקיקי שניה.
סיב אופטי (Optical fiber) הוא חוט זכוכית המעביר אור מקצה אחד שלו לקצהו השני וכך מעביר מידע דיגיטלי במהירות עצומה. את הסיבים האופטיים מייצרים מחומרים שונים, כשהזכוכית היא הנפוצה שבהם. סיבים כאלה פרושים כיום לאורך האוקיינוסים ומקשרים יבשות זו לזו במהירויות בלתי נתפסות. אורכם המצטבר של הסיבים האופטיים המקיפים את העולם, יכול להקיף את כדור הארץ עשרות אלפי פעמים.
מכיוון שסיבים אופטיים עשויים לרוב מזכוכית, הם מאובטחים יותר מכבלים מוליכים ומקשים על התחברות ושאיבת מידע מהם. המידע עובר בהם במהירות עצומה של 300 אלף קילומטרים בשניה, כלומר במהירות האור. ישנם גם סיבים אופטיים מפלסטיק וסיבים חלולים הממולאים בגז.
בהיותו מבוסס על שליחת קרני אור, השידור של סיב אופטי הוא חד-כיווני. לכן סיבים אופטיים יונחו תמיד בזוגות, לשליחת מידע דו-כיוונית.
בסיבים אופטיים משתמשים להעברת תקשורת נתונים, ברשתות מחשבים, בהעברת נתוני אינטרנט ברחבי העולם, לתקשורת בין טלפונים, במערכות לייזר ועוד. הסיב האופטי מאפשר גם צילום דיגיטלי במקומות שקשה להגיע אליהם, כמו למשל לתוך גוף האדם. כך נעזרת שיטת האנדוסקופיה למשל, בסיב אופטי שמוחדר עם מצלמה זעירה לתוך הגוף ומאפשר לצלם איברים פנימיים לצורכי רפואה.
הנה הסיבים האופטיים:
http://youtu.be/N_kA8EpCUQo
כך פועל הסיב האופטי:
https://youtu.be/PeJP0zwp4cU
הפיזיקה של הסיב האופטי:
https://youtu.be/Zeo3UOk7_vA
כך מייצרים אותו:
http://youtu.be/6CqT4DuAVxs
הדגמה של העברת המידע בסיב אופטי מזכוכית:
http://youtu.be/VnqcuhzpNL4
והקידמה שמביאים הסיבים האופטיים לארץ (עברית):
https://youtu.be/G5XxdYbfMo8?long=yes
כדי לקשר בעולם המודרני בין יבשות, ארצות ומדינות שונות משתמשים בסיבים אופטיים שאותם מניחים על קרקעית הים. הסיבים האופטיים הללו מביאים אך האינטרנט והטלפוניה הבינלאומית לכל פינה על כדור הארץ ומקשרים את ארצות העולם לתעבורת האינטרנט, לרשתות הטלפון והסלולאר של המדינות האחרות ועוד.
אניות מיוחדות פורשות על קרקעית הים את הכבלים המיוחדים, המורכבים משכבות רבות של הגנה על הכבל הפנימי. כל שכבה אחראית על מניעת סכנה מסוג אחר. יש המונעת נזק מנגיסה של יצורים ימיים, יש הגנה נגד רעידות אדמה וכך הלאה.
הכבל נטמן בקרקעית הים באמצעות מתקן מיוחד שנוסע על קרקעית הים, חופר בה וטומן את הכבל לאט לאט, עד שמגיעים לנקודת היעד. זה תהליך איטי ויקר, אבל מי אמר שהאינטרנט זה דבר זול?
הנה הכבל התת ימי האופטי (עברית):
https://youtu.be/q633B3EqUhk
כך פורשים בימים ובאוקיינוסים את הסיבים האופטיים:
http://youtu.be/Ve810FHZ1CQ
הנה תולדות התקשורת וכיצד הכבלים הללו הביאו אותה לעידן חדש:
https://youtu.be/nV0Wc9Y33so
הכבלים שמניחים על קרקעית הים:
https://youtu.be/TNQsmPf24go
מפת הכבלים העולמית, אותם כבלים שמניעים את התקשורת והאינטרנט:
https://youtu.be/IlAJJI-qG2k
ופרסומת למה שהוא מאפשר (עברית):
https://youtu.be/_7SybZhLfCk
הרפואה המודרנית נעזרת במיטב הטכנולוגיה להצלת חיי אדם ולטיפול בחולים. אחד הפלאים שלה היא אנדוסקופיה (Endoscopy). זוהי שיטה שבה ניתן להחדיר מצלמה זעירה לתוך הגוף ולצלם את האיברים הפנימיים של הנבדק, כדי לאתר מחלות או נזקים במקומות שבעבר כדי לבחון אותם היה צריך לנתח.
ברפואה המודרנית יש בדיקות לאיברים שונים, כמו גסטרוסקופיה, לבדיקת הוושט והקיבה וקולונוסקופיה, שבה סוקרים את המעי הגס.
את האנדוסקופיה משמש סיב אופטי (Optical fiber). זהו כבל זכוכית המעביר אור מקצה אחד שלו לקצהו השני וכך מסוגל להעביר מידע דיגיטלי במהירות עצומה. בין השאר מאפשר הסיב האופטי צילום דיגיטלי במקומות שקשה להגיע אליהם. להבדיל, הסיב האופטי מאפשר גם לאתר בעיות במערכות ביוב..
צילום בתוך גופו של אדם הופך את שיטת האנדוסקופיה לשימושית במיוחד בעת ניתוחים עדינים, באיברים פנימיים כמו גרון, אוזניים, אף, מיתרי הקול ומוח. עושים זאת באמצעות מערכת כירורגית, לניתוח, שבה משולב סיב אופטי עם מצלמה זעירה. כך יכולים הרופאים לראות על המסך את פנים הגוף, באיבר המנותח ולבצע את הניתוח בעזרת הכבל המשוכלל. כך מאפשרת הטכנולוגיה הזו ניתוחי איברים פנימיים בפחות כאב לחולה.
פירוש המושג הוא משתי מילים, "אנדו" ו"סקופיה" שפירושן "לראות פנימה".
הנה אנדוסקופיה:
https://youtu.be/lasknsmKB-A
כך מבצעים למשל ניתוחים אנדוסקופיים בסינוסים:
http://youtu.be/_Ly79hBsZtA
והסבר רחב של כל השיטה ואמצעי אנדוסקופיה משוכללים וחדשניים אף יותר:
http://youtu.be/Xk3DwX_L9VA
קורי העכביש (Spider Silk) הם חזקים מפלדה וגמישים יותר מאשר גומי. הקוּרים הללו עשויים סיבי משי שאותם מייצר העכביש בבלוטות מיוחדות הנמצאות בבטנו. חוטי המשי הדקיקים הללו עשויים מחלבונים מבניים, המיוצרים ומופרשים מהבלוטות שבבבטן העכביש.
בתחילת המילניום החדש הגיעו מדענים מהאוניברסיטה העברית ומגרמניה למסקנה שטוויית קורי עכביש מלאכותיים תוכל לאפשר שחזור של מולקולות דומות לאלה הטבעיות שנוצרות בעת טוויית הקורים בטבע.
היישומים האפשריים הם רבים, במיוחד בתעשיות של תחומים הדורשים גדלים מזעריים. ייצור המוני של סיבים בעלי עובי זעיר של אלפית המילימטר ועדיין חזקים וגמישים כל כך, עשוי לשמש בעתיד לתפרים עדינים אחרי ניתוחים, שיותירו צלקות כמעט בלתי נראות, ודאי ביחס לאלה של היום. תפרים כאלה גם יקצרו את זמן הניתוח, יחישו את איחוי התפרים ויתרמו לייעול של ממש בתחום הכירורגיה.
מסיבים כאלו ניתן יהיה גם לשפר את ייצורם של מיקרו-מוליכים וסיבים אופטיים חזקים וגמישים להפליא למחשוב, לשפר את הייצור התעשייתי של בדים חזקים מתמיד שישמשו את תעשיית הטקסטיל, הביגוד ואופנה, כמו גם לייצור צבאי של אפודים ושכפ"צים משופרים נגד כדורים ולפיתוח של חוטי דיג חזקים מאי-פעם.
באוניברסיטה השבדית באופסלה למדעי החקלאות הצליחו חוקרים, באמצעות חיידקים, לייצר חלבון שאינו טבעי. למעשה הם יצרו אותו משני חלבונים שנלקחו מעכבישים שונים. החלבון הזה מתאפיין במסיסות מעולה במים ולשם טווייתו הם יצרו מעין "נול חלבוני" - מתקן טווייה המבוסס על חומרים שאינם אורגניים.
הנה קורי העכביש הטבעיים:
https://youtu.be/TtmwL7gb-i4
כך לומדים מהם המדענים ליצור חומרים חזקים ביותר מקורי העכביש:
https://youtu.be/3mcVs3K_ts0
כך מייצרים קורי עכביש מלאכותיים - משי חזק וגמיש כמו הטבעי:
https://youtu.be/35Q4l81R4ak?t=28s
פיתוח שוודי של קורים מלאכותיים ללא עכביש בגרמניה:
https://youtu.be/Yg6527AxKFE
חוטים שיהפכו בד נגד כדורים:
https://youtu.be/kBVA_i4R1VY
או חבלים חזקים מכל מה שידוע בעולם החבלים:
https://youtu.be/A8YSH_N7MWw
והרצאת טד על כוחם של קורי העכביש:
https://youtu.be/xossR6eHv3I?long=yes
