אלי ג'רבי

אליהו (אלי) ג'רבי (נולד ב-22 ביוני 1957) הוא פרופסור מן המניין בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן באוניברסיטת תל אביב. עבודותיו עוסקות בחקר אינטראקציות שונות בין קרינה אלקטרומגנטית לבין חומרים במצבי צבירה שונים, ובפיתוח שימושים עבורן בתחומי המיקרוגל והחומרים.

ביוגרפיה 
ג'רבי סיים בשנת 1979 לימודי תואר ראשון ושני בהנדסת חשמל באוניברסיטת תל אביב. בשנת 1988 השלים תואר שלישי באלקטרוניקה פיזיקלית, בנושא תאוריה ליניארית תלת-ממדית של לייזר אלקטרונים חופשיים (FEL). הוא זכה במלגות בתר-דוקטורט של תוכנית פולברייט ושל קרן רוטשילד, ושימש עמית מחקר במעבדתו של פרופ' ג'ורג' בקפי  במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT).

בשנת 1990 התמנה כחבר סגל אקדמי בכיר בפקולטה להנדסה של אוניברסיטת תל אביב. הוא הקים מעבדת מחקר והוראה בתחום המיקרוגל, שבה עוסק במחקר ופיתוח, בהוראה, ובהדרכת תלמידי מחקר.

מחקר 
העבודות של פרופ' ג'רבי וצוותו עוסקות בחקר אינטראקציות בין גלים א"מ לחומרים במצבי צבירה שונים, ובפרט בין קרינת מיקרוגל למוצקים בתהליכי התכה, אבקות ופלזמה (גז מיונן), ובפיתוח שימושים לתופעות אלו.

חקר התקני קרינה אלקטרומגנטית מאלומות אלקטרונים 
מחקריו המוקדמים עסקו בעירור קרינה א"מ באמצעות אלומות אלקטרונים בריק, במנגנוני הגבר של גל מהיר (Fast-wave interactions) כגון מייזר תהודת-ציקלוטרון (ג'ירוטרון) ו-FEL. בהמשך הוא שילב אינטראקציות אלו באופן סינרגי עם מנגנוני גל-איטי במבנים מחזוריים (periodic structures) בממדים שונים (מבנים אלו מוכרים כיום בכינוי מטא-חומרים). במחקר זה הודגם לראשונה התקן FEL הפועל במתח נמוך ובהתאם לכך בתחום ה-UHF (באורך גל של כמטר אחד, הארוך ביותר שהושג בהתקן מסוג זה) וכן הוצגו חידושים נוספים (כגון יישום של קתודה פרו-אלקטרית להפקת אלומות אלקטרונים עבור התקנים אלו, מערכי ג'ירוטרון דו-ממדי ותלת-ממדי, לייזר פחמן דו-חמצני בעירור מיקרוגל, חימום מיקרוגל טרנזיסטורי, ועוד).

חימום מיקרוגל מקומי מכוון לטמפרטורות גבוהות 
מחקריו הבאים של ג'רבי וצוותו עסקו באפקט של יצירת נקודה חמה (Hotspot) באמצעות קרינת מיקרוגל מכוונת (Localized microwave-heating, LMH), ובניתוח עיוני של תופעה זו. ניסויי LMH שנערכו במעבדתו על מוצקים שונים (כגון חומרים קרמיים, בטון, זכוכית, סיליקון, וכיוצא בזה) ומודלים שלהם הראו שניתן לקבל חימום מיקרוגל מקומי מואץ, עד כדי התכה, אידוי ופליטת פלזמה.

בתוך שניות ספורות של הקרנה בתהליך LMH (בהספק של כ-100 ואט), הטמפרטורה נוסקת אל מעל 1,000 מעלות צלזיוס בנקודה החמה, שקוטרה כ-2 מ"מ (קטן בשני סדרי גודל מאורך הגל, כ-12 ס"מ). ממצא זה מפר לכאורה את מגבלת הדיפרקציה, אך הוא מוסבר בתלות של תכונות החומר בטמפרטורה, כך שחימום לא אחיד מלכתחילה גורם לכך שהאזור החם נוטה להתחמם יותר ולהתקרר פחות מסביבתו. תופעה זו של חוסר יציבות מקומית תוארה על ידי ג'רבי גם באנלוגיה לאפקט מת'יו (Matthew effect) המתקיים באופן גנרי בתחומים מגוונים, כגון חברה, כלכלה, אקדמיה ועוד (ידוע גם כאפקט המצטבר של היתרונות והחסרונות, או בשאלה התאולוגית מדוע העשירים מתעשרים והעניים מתענים).

מקדחת המיקרוגל ופליטת כדורי פלזמה מאובקת ממוצקים 
תופעת ה-LMH המכוון (intentional LMH) היוותה בסיס להמצאת "מקדחת המיקרוגל" (ר' איור עליון). תגלית זו שהוצגה בשנת 2002 עוררה בשעתה עניין תקשורתי ברחבי העולם. מקדחות מיקרוגל נוסו מאז בהצלחה בחומרים שונים וכן למגוון שימושים, כגון קידוח בעצמות למטרות רפואיות, קידוח בסלעים לצורכי כרייה, וכיוצא בזה. מקדחות מיקרוגל לבטון הדגימו פעולה חרישית בקידוחים עמוקים יחסית (לעומק של כ-26 ס"מ בקוטר 1.2 ס"מ), וכן גם בחיתוך שקט של בטון. לאחרונה הוצגה יכולת דומה של LMH משולב זרם ישר (DC) גם לחיתוך ברזל. 

מחקר ה-LMH הראה שהפעלת התקן דמוי מקדחת המיקרוגל באופן הפוך (כלומר במשיכת האלקטרודה במקום דחיפתה) גורמת להינתקות הנקודה המותכת מחומר המצע. הקרנה נוספת של הנתך במהוד מיקרוגל גורמת להתאדותו וליצירת עמוד פלזמה המתכנס לצורת כדור פלזמה מרחף באוויר (ר' איור תחתון). פלזמה זו, בנוסף ליונים ולאלקטרונים המרכיבים אותה, עשירה גם בחלקיקים טעונים גדולים יחסית, בסקאלה ננו-מטרית ומיקרו-מטרית, שמקורם בחומר המצע ועל כן היא מוגדרת כפלזמה מאובקת (Dusty plasma). הדמיון בינה לבין התופעה הנדירה יחסית של ברק כדורי (כדור ברק, Ball lightning) בטבע מאפשר לדמות תופעה זו במעבדה וכן גם להדגים תופעות וולקניות שונות, כגון זרימת לבה לוהטת מתוך ליבת סלע בזלת. במחקר זה הוצע גם להשתמש במנגנון DC-LMH ליצירת פלזמה מאובקת לצורך הפקת מינרלים מסלעים, באופן חשמלי ישיר וללא צורך באמצעים מכניים לריסוק הסלע.

הצתת תערובות תרמייט, הדפסה בתלת־ממד בחימום מיקרוגל מקומי וחימום מיקרוגל טרנזיסטורי 
במחקרים נוספים נבחנו יישומים חדשים לתופעת ה-LMH, כגון הצתת תערובות תרמייט (Thermite) והדפסה בתלת-ממד. תערובת תרמיט מכילה שתי אבקות, אחת של מתכת והשנייה של תחמוצת מתכת אחרת. נמצא שהצתת דלק מתכתי זה באמצעות LMH יעילה ביותר, והיא ישימה גם בחלל ריק ובתווך מימי (עקב תופעת "בועת גולת השיש", Bubble marble, שנתגלתה במחקר זה). השימוש ב-LMH להדפסה בתלת-ממד מתבסס על התכה של כמויות קטנות של אבקת מתכת, והוספתן זו לזו במבנה הרצוי (בגישת ייצור תוספתי, Additive manufacturing). יישומי LMH אלו משתלבים עם המגמה הנוכחית למעבר למקורות מיקרוגל טרנזיסטוריים (במקום שפופרתיים) לשימושים אנרגטיים, ובפרט לצורך חימום, מגמה שג'רבי וקבוצתו היו מראשוניה.

מחקריו של ג'רבי זכו למימון רב-שנתי מהקרנות ISF, BSF, משרדי האנרגיה והמדע, ועוד. הם פורסמו במאמרים בכתבי עת מדעיים, רשומות כנסים, ספרי עיון ופטנטים, וכמה מהם דווחו על ידי ערוצי מדיה שונים. ג'רבי שימש כעורך וכמעריך מחקרים בתחומי המיקרוגל והפלזמה (ערך בין השאר את כתב העת Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy (JMPEE)), והשתתף בארגון כנסים בינלאומיים בתחומי מחקרו.

אקדמיה וחברה 
לצד עיסוקו המחקרי, ג'רבי פרסם בעבר מאמרי דעה וביקורת בנושאים הקשורים לממשקי האקדמיה והחברה בישראל. מאמריו עסקו בשאלות ערכיות ביחס לעמדות האוניברסיטה והתנהלותה במארג החברתי-ציבורי-כלכלי הרחב, ובין השאר בביקורת על מדיניות הקבלה לחוגים שונים באוניברסיטה (הנגזרות מרמות ביקוש ולא משיקולים מהותיים), שאלות הנוגעות לאיזון בין מסחור קניין רוחני לבין הגנה על החופש האקדמי, וסוגיות הנוגעות לניהול החוב האקטוארי כנגד נכסי האוניברסיטה.

בניסיון לקדם נושאים אלו, היה פרופ' ג'רבי פעיל בגופים שונים באוניברסיטה שעסקו בממשקי אקדמיה-חברה, כגון וועדות דקאנט הסטודנטים למעורבות חברתית ולמכינה הקדם-אקדמית, ועד הסגל האקדמי הבכיר, וועדות לענייני תקנון הקניין הרוחני, השקעות קופת התגמולים, משתלמי בתר-דוקטור, והערכה ארגונית.

חיים אישיים
אלי ג'רבי נשוי לד"ר איריס ג'רבי ולהם שלושה ילדים, בהם הגנטיקאית פרופ' לבנת ג'רבי. אחותו היא עורכת הדין רונית עמיאל ואחד מאחיו הוא הסופר עופר רגב.

מאמרים נבחרים

קישורים חיצוניים 

 
 אלי ג'רבי, באתר ResearchGate

בוגרי אוניברסיטת תל אביב
בעלי תואר דוקטור מאוניברסיטת תל אביב
בוגרי תוכנית פולברייט ישראלים
סגל אוניברסיטת תל אביב: הנדסת חשמל
ישראלים שנולדו ב-1957