טל קאופמן ניהלה בית מלאכה קטן בגליל. היום היא מנסה לייצר לאנבידיה את מוליך העל

כבר ממרחק רב, בולט מפעל ציפויי הלוחות האלקטרוניים "סימטל" (Simtal) מסביבתו באזור התעשייה המאובק ציפורית שבגליל העליון. חזיתו ורדרדה ובתוכו ממשיך הצבע לשלוט: עשרות פועלות עומלות בעדינות לצד כרטיסים אלקטרוניים המסודרים בסדר מופתי, מצפות רכיבים אלקטרוניים בצבע לייטקס ורוד בתנועות עדינות מבעד למיקרוסקופ.

● תרגום בלעדי| זה האיש הכי חשוב לעתיד האנושות והוא בן 38 בלבד
● נתניהו ואילון מאסק ייפגשו בעמק הסיליקון. על מה הם ידברו?

הפועלות על רצפת הייצור - נשים בלבד - מייצגות את כל שכבות האוכלוסייה בסביבת המפעל: בנות המנשה מנוף הגליל חבושות שביס; בדואיות מזרזיר חבושות בורקה; פליטות מלחמה מאוקראינה תושבות מגדל העמק ונשים מוסלמיות ממשהד הסמוכה ובועיינה־נוג'ידאת.

גם חדר האוכל צבוע ורוד: מכשירי המיקרוגל והטוסטרים הורודים עומדים אלה כנגד אלה בהפרדה מלאה בין בשר לחלב ונמצאות בהכנה גם להפרדה מגדרית, אם ייעתרו בנות הקהילה החרדית בנוף הגליל להצעה שהגיעה אליהן לבוא ולעבוד במפעל. בסימטל עובדים מאה איש סך הכל, מתוכם ארבעה גברים בלבד - בהם שלושה חשמלאים והמנכ"ל ערן בר־רבי, בן זוגה לחיים.

"לא מצאתי חשמלאיות - נשים שעוסקות באופן מקצועי בחשמל, לכן אני מעסיקה כאן גם כמה גברים", מספרת לגלובס טל קאופמן, מייסדת המפעל והבעלים היחידה שלו. "בתחום שלנו, נשים עובדות טוב יותר מגברים", היא מגלה, "כמו מניקור, תן לגבר לעבוד תשע שעות מתחת למיקרוסקופ בעבודה עדינה וזה לא יחזיק. גברים שנתקלים בבעיה מפעילים כח, ואם היא לא נפתרת הם מפעילים עוד יותר כח. נשים יודעות להתגבר על כל זה בדרך אלגנטית ועדינה".

לכאורה, סימטל היא עוד מפעל אחד מני רבים שפעילים בישראל. היא עוסקת בציפוי כרטיסים אלקטרוניים - תהליך סטנדרטי בייצור מכשירי אלקטרוניקה שנועד להגן על הרכיבים החשובים מפני מים, חומצה וקורוזיה. זו תעשייה מסורתית עם תהליכי עבודה ותיקים בני חמישים שנה ויותר - רחוק מאוד מההילה שאופפת את חברות הסטארט־אפ וחדי הקרן של מרכז הארץ.

במפעל של קאופמן מצפים לוח ומחטים רוטטים המשמשים למכשיר טיפוח הפנים של אינמוד הישראלית; כרטיסים אלקטרוניים המשמשים את מדי יצור החלב בחיישנים של MSD הנתלים על צווארן של פרות ברפתות; לוחות של מדי מים מתוצרת ארד טכנולוגיות שנמכרים בבריכות בארה"ב; כרטיסים המשובצים במדפסות תעשייתיות וגדולות במיוחד בסאייטקס ואינדיגו של HP, ורכיבים המוטמעים במוצרים ביטחוניים המיוצרים ברפאל, אלביט והתעשייה האווירית. אלה מוצאים את דרכם לזירות הלוחמה באוויר וביבשה, בנשקים וכלים שאת שמם לא ניתן לציין.

 מכונת יצור הגרפן במפעל סימטל / צילום: ערן בר-רבי

הרחק מהמולת הייצור, מסתתר חדר צדדי אליו לא נכנסות הפועלות העמלניות. בשנה האחרונה הקדישו את זמנם קאופמן, יחד עם המנכ"ל בר־רבי לבנייתה של מכונת ענק - גובהה כשלושה וחצי מטרים ואורכה שמונה מטרים. היא נדמית כמו צוללת קטנה המחוברת לארונות קירור שניתן למצוא בדרך כלל בחוות שרתים. בפועל מדובר בתנורי ענק המחוברים אלה לאלה ומאפשרים בתוך תהליך של שעתיים לייצר יריעות דקיקות של גרפן - אחד החומרים המסקרנים בתעשייה, שהוגדר לא פעם כסופר מוליך שעשוי לשבש מקצה לקצה אינספור תעשיות.

העובדים שמאיישים את החדר הזה הם אנשים מסוג אחר לגמרי. מסביב למכונה טורחים הייטקיסטים לבושי טישרט וג'ינס שעומלים על בנייתה וכיולה של המכונה. אלה הם עובדי אנבידיה, ענקית השבבים שמרכז הפיתוח הגדול שלה בישראל ממוקם לא הרחק משם, רבע שעה נסיעה בלבד מיוקנעם.

מה מחפשת חברת השבבים המדוברת ביותר בעולם שחצתה לא מזמן את רף השווי של טריליון דולר במפעל הלואו־טק הסמוך לנצרת? לגרפן מיוחסים תכונות ההופכים אותו לחומר־על: גמישות המאפשרת לקפל אותו פעמים רבות, חוזק אדיר של פי מאה מפלדה, מוליכות חשמלית משופרת ביחס לכל חומר מוליך אחר, ופיזור חום כזה שהופך אותו לאחד החומרים החשובים לעתיד תעשיית המחשוב. באנבידיה צופים כי עטיפתו של המעבד הגרפי שלה באריזה של גרפן תוכל לפזר את החום בצורה הכי יעילה עד כי עלויות הקירור של חוות השרתים המפעילים את שירותי הענן והבינה המלאכותית בעולם כולו יופחתו בעשרות אחוזים.

קאופמן, שמנהלת את המפעל היחיד בישראל שמצפים בו מעגלים מודפסים באמצעות חומר כימי בשם פארילן - מעין ניילון המתאדה בחימום גבוה ו"מתלבש" על הלוחות האלקטרוניים כשכבת ציפוי דקה ואטומה - זיהתה כי תהליכי הייצור של הגרפן דומים בתכונותיהם לציפוי הלוחות האלקטרוניים. בלאו הכי היא חיפשה להתרחב לעסקים חדשים על שרשרת הערך של הכרטיס האלקטרוני ולפני שנתיים יצאה מאזור הנוחות שלה ונחתה במאגד הגרפן של רשות החדשנות. זוהי סינדיקציה בין חברות מסחריות ומוסדות אקדמיים שהוקמה ביוזמה מממשלתית במטרה לבצע תיאום יעיל יותר כדי לפתור פתרונות גדולים ונדרשים - במקום לתמוך בעוד חברות סייבר או פינטק שלהן קל לגייס כספים מקרנות הון סיכון. למאגד הגרפן חברו אוניברסיטאות בר אילן ואוניברסיטת תל אביב וגם חברות מסחריות כמו אלישרא ואנבידיה.

קאפומן באה להתנסות באפשרות עסקית חדשה, אך יצאה ממנו להפתעתה בתור התקווה הבאה של אנבידיה: המאגד זיהה כי תהליכי הייצור שלה יוכלו להביא להאצה משמעותית בתהליכי הייצור של הגרפן והתגייס כולו לבנות יחד איתה את מכונת הענק המאוחסנת כיום במפעל שלה בציפורית.

יש לה סיבה טובה להיות אופטימית. מנהלי הפרויקט של אנבידיה ביוקנעם עוצרים את נשימתם: אם יוכח תהליך הייצור כזול ואפקטיבי מספיק, הדבר יתורגם ישירות לחסכון של מיליארדי דולרים בצריכת החשמל שלה ושל לקוחותיה. למעשה, המפעל בנוף הגליל הוא זה שמביא אותה נכון להיום הכי קרוב למוליך העל - הגביע הקדוש של תעשיית השבבים.

 מפעל ''סימטל'' בציפורית / צילום: פילמייד בע''מ

דוקטורט בגיוס הלוואות

ביום שלישי בשבוע שעבר החנתה קאופמן את הרכב החשמלי שלה בחניון המפעל וחיברה אותו לכבל הטעינה. את המכונית רכשה לפני מספר שבועות מאחד המותגים האסיאתיים המובילים, לאחר שנים בהם נהגה בפיג'ו משפחתית פשוטה. את ההחלטה קיבלה בכובד ראש, לאחר שוידאה שהמצב הכלכלי של המפעל מאפשר זאת, ולאחר שווידאה כי אחת העובדות המצטיינות שלה קיבלה ממנה טסלה קודם לכן.

היום יכולה קאופמן להישען לאחור ולהסתכל על רצפת הייצור בשביעות רצון: המפעל עובד בתפוסה מלאה עם ביקוש הולך וגדל מהתעשיות הצבאיות, חברות ציוד רפואי והייטק, היצע המכונות והעובדות מתקשה להדביק את הביקוש הגואה, והחברה פועלת ברווחיות בריאה. קאופמן מתגוררת כיום בשמשית, ישוב קהילתי לא רחוק מהמפעל, עם חמשת ילדיה שלה ושל בן זוגה, המנכ"ל, ערן בר־רבי. בעברו איש השלטון המקומי שהגיע לתפקיד מנכ"ל עיריית נוף הגליל ולאחר שהכיר את קאופמן בקורס קייטסרפינג, פתח פרק חדש בחייו: הוא התמקצע בניהול המפעל ושולט בכל רזי תהליכי הציפוי. מחצית מהמכונות על רצפת הייצור קרויות על שמן של נשים ממשפחתו של כל אחד מהם, והמחצית השניה על שם ילדיהם.

אבל החיים לא תמיד חייכו אליה. למעשה, רוב הקריירה שלה - שמסכמת קרוב לעשרים שנה באותו מפעל הציפויים - אופיינו במאבקי הישרדות שאיימו גם על העסק שהקימה במו ידיה. אפילו ההתחלה הייתה קשה: קאופמן סיימה את לימודי ההנדסה שלה בשנת 2003, בשיא ימי האינתיפאדה השניה, ונחתה לשוק עבודה הסובל ממשבר כלכלי משתולל.

"הייתי כל כך נואשת לעבודה, עד שהרמתי טלפון לכל מקום עבודה שהייתי יכולה לחשוב עליו", היא מספרת. "כשזה לא קרה, הלכתי לחלק עיתונים במעריב". היא מצאה עבודה זמנית במשרה טכנית פשוטה בחברת מסופוני אוטובוסים בבני ברק - אבל לא זנחה את החלום שלה: לעבוד בתעשייה עתירה בטכנולוגיה.

אז הגיעה ההצעה לעבוד כשכירה בבית מלאכה זעיר ביישוב הבדואי זרזיר. קאופמן, מקרית אתא במקור, לא נרתעה מהלוקיישן המרוחק ומהתפקיד הפרקטי ולקחה את ההזדמנות בשתי ידיה. היא מעולם לא חלמה שתעבוד עם מכונות כבדות - ובכל זאת, העבודה עם מכונות ציפוי הפארילן שיוצרו בשנות השבעים הפכה לעוגן של יציבות עבורה. כאשר נקלע בית המלאכה לקשיים, החליטה קאופמן ליטול יוזמה ולרכוש חלק מהציוד. היא נטלה הלוואות, הזמינה ציוד יד שניה מחו"ל, שכרה שלוש עובדות ממגדל העמק וחלמה להביא את בשורת הפארילן לישראל, בזמן שמעטים מאוד האמינו באיטום בשיטת היקרה הזו.

קאופמן חסכה שקל לשקל, נטלה הלוואות ללא ההון עצמי אישי או משפחתי, והחלה לרכוש עוד ועוד מכונות ממפעלים אחרים. "הגעתי למצב שבו התגלגלתי עם הלוואות של 1.3 מיליון שקל ו־60 אלף הכנסות בלבד", היא מספרת. "הייתי מתפללת שהכל יעבוד כמו שצריך: כל תקלה במכונה או ציוד משלים חדש עלתה עשרות אלפי שקלים. צ'ילר לקירור היה עולה 20 אלף דולר. נאלצתי לעבוד עם אמצעים פרימיטיביים - אפילו כסף למד דליפות לא היה לי ונאלצתי להשתמש באציטון. הייתי קמה כל יום בבוקר, שוטפת פנים ונלחמת, נכנסת לבנק ורק מגלגלת הלוואות מתקופה לתקופה. למעשה, עשיתי דוקטורט בשכנוע מנהלי בנק ליטול מהם הלוואות - וזה עבד". עד שנת 2011 מומן בית המלאכה שהפך למפעל בקושי מחודש לחודש עם הלוואות.

מה שהרים את סימטל בסופו של דבר לא הגיע מהתעשייה הכבדה, אלא דווקא מהאינטרנט. קאופמן, שהייתה ממנהלות המפעל הצעירות של אותה התקופה הבינה את כוחו של גוגל. היא השקיעה בבניית אתר אינטרנט ובקידומו וכך החלו ההזמנות לזרום. "בעלי מפעלים בישראל היו קוראים מאמרים על הסגולות של הפארילן אבל כשחיפשו אותו בישראל, הם לא הגיעו לשום מקום, פעמים רבות הם ויתרו מראש. לירידים מסחריים לא יכולתי לגשת כי לא היה לי כסף, אז האינטרנט פתח לי אפשרויות שלא היו קודם".

אז הגיע הטלפון הראשון מפלקסטרוניקס, ענקית ייצור המעגלים המודפסים מארה"ב שמחזיקה גם במפעל בישראל. ההנחיה של המטה העולמי הייתה להעביר גם את הציפוי בישראל לפארילן, והמפעל של של קאופמן היה היחיד שבארץ שעמד בתנאים. "האמריקאים רצו לבקר במפעל, אבל לא היה ממש איפה לארח אותם", היא מספרת. "מה אני אגיד להם - סעו לזרזיר ורדו למפעל שנמצא מתחת לפאלפל ולמספרה?". בתוך ימים הביאה ההנהלה הישראלית שולחנות וחיפויים לקירות כדי לשפר במקצת את המראה של המפעל המט ליפול. הנציגים האמריקאים ביקרו במפעל, חתמו והפרויקט ממשיך לרוץ במידה רבה עד היום, עבור חברת HP.

באחד הבקרים ליד המפעל בזרזיר ראתה שתי נשים בדואיות שוטפות את הרצפה ומחייכות אליה. "שאלתי אותן האם ירצו להצטרף אלי למפעל ולהפעיל מכונת ציפוי" היא מספרת. "ידעתי מההתחלה שבנות יתאימו למשרה הזאת, אבל הן רק חייכו ולא ענו. מאוחר יותר הגיע אלי בעל הבית, גמלאי של צה"ל שהשקיע את כספי הפנסיה שלו במבנה. עוד קודם לכן הוא היה עוזר לי בכך שהיה מאפשר לי לדחות את תשלומי שכר הדירה בחודש או חודשיים כאשר לא יכולתי לשלם. אלא שבאותו ביקור הוא גילה לי ששתי הנשים הן הכלות שלו ואמר שהן ישמחו לעבוד במפעל, אבל התנאי היה בכך שיעבדו בו רק נשים".

אתגר הגרפן העולמי

קאופמן מתנהלת בתזזיתיות מחדר לחדר. קשה לה לשבת ולדבר יותר מעשר דקות בבת אחת - פעם אחת הטלפון מצלצל, בפעם אחרת היא שקועה בקריאה בטלפון הנייד שלה, בפעם אחרת נראה שהיא משתעממת ממעמד הריאיון. התזוזה הנצחית, הנון־קונפורמיסטיות וכישרון ההתמדה שלה מגיעים אחורה עד לילדותה בקריות. "אמא שלי לקחה אותי לשיעור כשהייתי בת שמונה", היא מספרת. "ומאז לא רציתי לצאת מהבריכה. כשהציעו לי להגיע לשיעורים פעמיים בשבוע נזעקתי: למה לא כל יום?".

הטוטאליות הביאה אותה לנבחרת השחייה של העיר בה למדה. כיום, היא הספונסרית של נבחרת השחייה של מכבי קרית ביאליק, קבוצת העילית שהוציאה תחתיה מתחרים אולימפיים כמו אנסטסיה גורובנקו ואלון מנדל וחולמת על הקמת בריכה אולימפית בצפון. בגיל 16 היא קראה במגזין ספורט על ספורט חדשני באותה תקופה, הטריאתלון. "זה היה בתקופה כשמעטים בישראל הכירו את הספורט הזה. לא היו אופניים מתאימים, לא היו קבוצות טריאתלון. הייתי נוסעת לעכו כדי להתאמן - המאמן אז לקח אותנו לרוץ בים, ככה התחלתי. הקשר בין ספורט יחידני התחרותי לבין יזמות הוא בלתי ניתן לניתוק: החתירה לניצחון, ההתמדה, ההשקעה, אי הוויתור גם כשנכשלים".

 ג'נסן הואנג, מנכ''ל אנבידיה / צילום: Shutterstock

הרעיון לייצר גרפן הגיע מאחד הלקוחות שהשיחה איתו התגלגלה לכיוון הגרפן - חומר שגילויו זיכה את מגליו בפרס נובל ושסביב ייצורו קיים מרוץ בין ענקיות מחשוב כמו סמסונג ו־LG שמייצרות אותו בעיקר לתצרוכת עצמית. רוב הגרפן מיוצר כיום באמצעות כריית גרפיט והתוצאה היא חומר באיכות נמוכה מדי. רק גידול גרפן - או יצור שכבת גרפן אטומית באמצעות תנורים מיוחדים, עשויה להפיק שכבת גרפן עם כל תכונות העל הרצויות, אך התהליך יקר וארוך ממה שהתעשייה יכולה להרשות לעצמה. קאופמן, שחיפשה להרחיב את עסקי המפעל בשרשרת הערך של הייצור תפסה את אתגר גידול הגרפן בשתי ידיים וקיבלה את המלצתה הלקוח לפנות למאגד הגרפן של רשות החדשנות ואוניברסיטת בר אילן.

על גילוי הסופר חומר קיבלו שני חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר פרס נובל רק לפני 13 שנה, אך תהליך הייצור שלו יקר וקשה כל כך, עד כי מיוצרים בעולם מדי שנה 7,000 טון בלבד של החומר. לשם השוואה, ייצור הסיליקון העולמי - חומר הבסיס למוליכים למחצה - עומד על 8.8 מיליון טון בשנה. ייצור גרפן, או "גידול גרפן", כפי שהוא מכונה על ידי התעשיינים הוא מלאכה יקרה וממושכת שהופכת את הייצור שלו לכל כך לא כדאי, עד כי היצרנים עדיין מחפשים לו יישום פרקטי שיהפוך את הפקתו לכלכלית. גידול גרפן כרוך בתהליך כימי מורכב המייצר את התנאים המדויקים מהם נפרסת שכבה דקיקה של אטומי פחמן הקשורים זה לזה בצורת משושים ויוצרים יחד יריעה אחת דמוית כוורת שעובייה ננומטרי.

מי שזיהה את הפוטנציאל הגדול של המפעל ליצירת פריצת דרך ביצור מוליך העל היה פרופ' דורון נוה, בעל המעבדה המשוכללת בישראל לתחום, ואחת הבולטות בעולם בתחום הגרפן. תהליך הציפוי במפעל הייחודי, שעושה שימוש בטכנולוגיה בשם CVD - או שיקוע כימי באצעות אידוי המתנהל בתוך ואקום - מתאים כמו כפפה ליד ל"גידול" גרפן: בשניהם מדובר באידוי של מספר גזים כימיים המכילים פחמן, על פני יריעת מתכת.

 פרופ׳ דורון נוה, ראש התכנית להנדסת חומרים באוניברסיטת בר אילן / צילום: אוני' בר אילן

בתהליך הציפוי המקורי מאדים את הפארילן על גבי הכרטיס האלקטרוני. נוה סבר כי ניתן יהיה ליישם תהליך דומה על יריעת נחושת, וכך לייצר שכבת גרפן דקיקה. מכונה מוקטנת כזו יצר נוה במעבדה שלו, ולאחר הוכחת היתכנות עלתה ההשערה כי דגם גדול יותר יוכל לייצר יריעת גרפן בעשירית מהזמן מהמכונות הגדולות בעולם ובאיכות ובמחיר המשופרים לפחות בסדר גודל אחד.

עובי של אטום

פרופ' נוה הגיע לחקר הגרפן לגמרי במקרה: הקריירה המבטיחה שלו לקחה אותו מדוקטורט במכון ויצמן, לפוסט דוק באוניברסיטאות יוקרתיות כמו פרינסטון וקרנגי־מלון. הוא כבר ראה את עתידו במעבדה בתחום המתמטיקה השימושית עד שיום אחד הגיע לתת הרצאה בכנס של החברה האמריקאית לפיזיקה, אז הבחין בתכונה גדולה מעבר למה שציפה.

את כל תשומת הלב באותו הכנס ריכז פרופ' אנדרה גיים, אחד הזוכים בפרס נובל על גילוי הגרפן, שנתן הרצאה במקום. "הוא נתן הרצאה אקדמית, אבל האירוע היה נראה כמו קונצרט רוק", אומר נוה לגלובס. "האולם היה מלא מקיר לקיר ומחוץ לאולם הקימו מסכים כדאי שאלה שלא מצאו מקום באולם יוכלו לראות אותו. היה לי ברור שאם קורה כאן משהו חשוב, אני לא נמצא בו".

נוה לקח סיכון, פרש מהמעבדה והקים בקרנגי־מלון מעבדה לגידול גרפן. לאחר שלוש שנים הגיע לבר אילן על מנת להקים מעבדת על למחקר בחומר המסתורי ונמצא בקשר מתמיד עם חברות בתעשייה על מנת להביא את הגרפן להייטק העולמי. בראש ובראשונה, עליו להיות מיושם בתעשיית האלקטרוניקה ולשמש חיישנים המבוססים על בינה מלאכותית ורכיבים שאמורים לשפר את הולכת החום של שבבים ומעגלים מודפסים.

"אם היית מסתובב לפני עשור בניו ג'רזי ופנסילבניה היית רואה מכרות נטושות שאין להם דורש", הוא אומר. "היום, בתקופה שהגרפן הוא עובדה מוגמרת אי אפשר למצוא מכרות כאלה לרכישה - גם לא במרכז ודרום אמריקה".

אלא ש־99% מהגרפן שמיוצר כיום מגיע מכריית גרפיט מבטן האדמה. לדבריו, "החומר הזה משמש ליצור סוללות, לחיזוק של מבנים וכבישים - אבל אין לו שימוש בתעשיית האלקטרוניקה כיוון שמדובר בחומר באיכות נמוכה. בתעשיית השבבים עושים שימוש בפרוסות סיליקון נקיות ומושלמות והם זקוקים לגדלים ננומטריים של חומר, ולשם כך דרוש תהליך ייצור אחר: יריעות ננומטריות בעובי של אטום".

כבר כיום מייצרות ענקיות האלקטרוניקה הקוריאניות סמסונג ו־LG יריעות גרפן, אך הדבר נעשה עבור צריכה עצמית, וללא פרסום נתונים רבים שמהם ניתן להסיק על כמותם או איכותם. נוה בונה על תהליך ה־CVD שהתמחו בו במפעל סימטל, אשר לדעתו עלול להביא למהפכה ביצור גרפן - עם תהליך שיאפשר לייצר יריעת גרפן במחיר נמוך הרבה יותר ובאיכות גבוהה לא פחות. לטענתו, קצב הייצור לו מצפים בסימטל כה גבוה עד כי הוא עשוי להגיע ל־2.5 מ"ר של יריעת גרפן לשעה, יותר מפי 100 מהקצב השגור בתעשייה כיום, 0.03 מ"ר לשעה בלבד.

אחרי הוכחת היתכנות שביצע במעבדה עם מכונה קטנה שהתקין, נוה בטוח כי הדבר אפשרי מעתה גם במכונת הענק שנבנתה בסימטל. תהליך הדומה לזה שנעשה בקווי היצור האחרים שלה: הזרמה של גז פחמימן - גז שמורכב מפחמן ומימן - לתנור בחום גבוה, עד שהמימן מתנדף ומותיר שכבה של אטומי פחמן הקשורים זה לזה בצורת משושים ויוצרים יחד יריעה אחת דמוית כוורת. לצורך התהליך יישמו במפעל תהליכים מעולמות עיצוב המטוסים ויצור בפס נע.

"האתגר הגדול היה לוודא שהזרמת גז בטמפרטורה של אלף מעלות לא תיצור מערבולות", הוא מספר. פס הייצור המהפכני בתוך המכונה מכתיב ייצור מהיר וזול יותר, אך מאלץ את המתכננים לשמור על טמפרטורה קבועה ומבוקרת בכל השלבים, ועל שמירת הפרשי לחצים קבועה בתוך התא. זה אחד מהסודות של נוה וחברי המאגד המאפשרים להם לייצר גרפן בקצב הגבוה בעולם.

את פעילות המאגד, יחד עם אוניברסיטאות כמו בר אילן, אוניברסיטת תל אביב, הטכניון ואוניברסיטת בן גוריון בנגב, מובילה - לא לחינם - ענקית המעבדים הגרפיים אנבידיה. 

ד״ר אלעד מנטוביץ, שמנהל עבור אנבידיה מחלקה העוסקת בפרויקטים עתידיים, היה מיוזמי המאגד בשל ההבנה בחברה כי כמה מפריצות הדרך הטכנולוגיות יכולות להגיע מתחום הננו-חומרים, הדורשים מטיבם מאמצים שאינם יכולים להיערך אך ורק בתוך כתלי החברה. ״יש בננו-טכנולוגיה פער אדיר בין הפוטנציאל במעבדה לבין היישום התעשייתי, לכן מטרת המאגד שהקמנו התמקד לא בהיבטים התאורטיים, אלא באתגר הייצור של הגרפן בהיקף גדול יותר, קצב גבוה יותר ומחיר נמוך יותר, וביישום שלו על גבי שבב בייצור המוני״, הוא אומר. כיום, הוא משמש כיו״ר המאגד.

 ד''ר אלעד מנטוביץ, יו''ר מאגד הגרפן / צילום: NVIDIA

באנבידיה, לא רק שולחים עובדים כמעט מדי יום למפעל של קאופמן. אם צריך לממן תשתית כזו או אחרת למכונה, הם גם יודעים להכניס את היד לכיס. בחברה שעומדת מאחורי מהפכת הבינה המלאכותית רואים מספר יתרונות לגרפן: הראשון הוא תדר פעילות גבוה גבוה שיפשר את פעילותן של רכיבי תקשורת על גבי כרטיסים אלקטרוניים בתוך חוות שרתים. התדר של הגרפן, יכול להגיע עד 120 ג'יגה ביט לערוץ תקשורת, ואולי עד 200 ג'גה ביט בעתיד הרחוק. נחושת - שמשמשת כיום את תעשיית המוליכים לתדר גבוה, איננה יעילה מספיק - היא מוגבלת ל־60 ג'יגה ביט, ומגבילה את קצבי התקשורת במרכזי הנתונים. האלקטרונים בה מתפזרים על כל פינותיה, מתנגשים בקצוותיה וחוזרים ולא מתנהלים באופן חלק ומהיר כמו בגרפן.

היתרון השני נמצא בהולכת חום, וכאן רואה פרופ' נוה את העתיד נכנס גם אל תחום השבבים. "ברור שצוואר הבקבוק שלהם היום הוא תרמי", הוא אומר. "ככל שאתה דוחס פנימה יותר טרנסיסטורים (מעגלים חשמליים - א"ג) ליחידות שטח כך אתה צריך לפנות יותר חום מכל אחד שכזה והתעשייה זקוקה למוליכים טובים לשם כך. מאחר והגרפן הוא גם מוליך חשמל נהדר, בטווח הרחוק הוא אף יכול להחליף את מוליכי הסיליקון, אלא שנוה איננו מרחיק לכת עד כדי כך: הוא רואה את הגרפן משתלב באריזה, החלק שמחבר את השבב לעולם החיצון. בהמשך הוא רואה את הגרפן משתלב ברשתות של חי ישנים ונוירונים חשמליים.

"טאואר הבאה"

כעת מתכוונים הצדדים במאגד - רגע לפני השקת המכונה - להקים חברה נוספת שתמסחר את הפתרון המשותף בהתבסס על פטנטים משותפים ליצור גרפן שרשמו זה מכבר. החברה, שכבר קיבלה את השם "גרפן מערכות טכנולוגיות", ותנוהל על ידי ענר שוהם, כבר יצאה לגיוס הון, כאשר אנבידיה היא לא רק שותפה טכנולוגית אלא עשויה גם להיות שותפה פיננסית בעצמה - באמצעות אחת מזרועות ההשקעות שלה - או כזו שתגייס משקיעים אחרים להצטרף אליה.

"היו כאן הרבה אירועים שקרו בו זמנית, ושאפשרו לנו להגיע אל המקום בו אנחנו נמצאים היום", אומרת קאופמן. אם ד"ר אלעד מנטוביץ (מאנבידיה - א"ג) לא היה ישראלי, אלא היה מדען שיושב בפינלנד, למשל, אולי המפעל הזה היה קם בפינלנד. אם המעבדה של פרופ' נוה בבר אילן לא היתה קיימת פה, אילולא חיפשנו לשבור את תקרת הזכוכית ולייצר מוצרים אחרים, ואם לא היינו עוברים למפעל חדש שיש בו נכונות להקים תשתית ולקלוט מכונות חדשות - כל זה לא היה קורה. כל זה הוביל לזמן והרגע הנכון שבו הכל מסתדר".

"אם זה יעבוד - והמכונה החדשה תייצר גרפן כפי שאנחנו מצפים ממנה - זו יכולה להיות טאואר הבאה בתרחיש האופטימי ביותר", אומרת קאופמן. "חברה גדולה שממוקמת בצפון הארץ, מחזיקה במערך יצור גדול ונסחרת בנאסד"ק".

ואם זה לא יעבוד, מה תעשו אז?
"נחפש את הדבר הבא. נפשיל שרוולים ונהיה מוכנים לדבר הבא".