Nasceu em Buenos Aires (Argentina) em 18 de julho de 1968. Concluiu a Graduação em Física na Unicamp em 1989. Fez pós-doutorado entre 1993 e 1994 e obteve a Livre-docência, em 2000. Na Unicamp iniciou o seu vínculo profissional como professor em 1994. É professor titular do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) desde 1995, atuando na investigação experimental de materiais magnéticos nanoestruturados. Dedica-se também à divulgação da ciência e da tecnologia, percepção pública da ciência e aos estudos sobre educação superior, integrando as equipes do Laboratório de Estudos Avançados em Jornalismo (Labjor) e do Núcleo de Desenvolvimento da Criatividade (Nudecri). Knobel foi membro eleito do Conselho da Sociedade Brasileira de Física (SBF) e vice-presidente da entidade. Também participou do Comitê Assessor de Física e Astronomia do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação da Área de Física da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Na Unicamp, foi coordenador do Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas entre 1999 e 2009, coordenador associado e coordenador de graduação do IFGW entre 2000 e 2002, coordenador do Nudecri de 2002 a 2006. Foi pró-reitor de graduação de 2009 a 2013, sendo o responsável pela implantação do Programa Interdisciplinar de Educação Superior (ProFIS). Foi o primeiro diretor do Museu Exploratório de Ciências Unicamp, de 2006 a 2008. Dirigiu o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) entre 2015 e 2016. Em 2017 assumiu o mandato de reitor da Unicamp, cargo que ocupou até 2021.