دکتر مجید بنی‌اسدی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران:
مهندسین مکانیک نقش مهمی در تحقیقات بین رشته‌ای دارند / گرایش ساخت و تولید، زبان اجرای طراحی مهندسی می‌باشد / مدلسازی ریز ساختار سیستم‌های بیولوژیکی گامی نو برای بهبود دست سازه‌ها به منظور حفاظت و کم کردن آسیب بافت‌ها می‌باشد
به همین بهانه صغری داوری فرد، کارشناس روابط عمومی دانشگاه با دکتر مجید بنی‌اسدی گفت‌وگو کرده است که در ادامه می‌آید:
- برای آغاز سخن، اگر ممکن است قدری درباره اهمیت رشته مهندسی مکانیک توضیح بفرمائید.
مهندسین مکانیک با داشتن دروس پایه‌ای نظیر استاتیک، دینامیک، ترمودینامیک و… جهان بینی نسبتاً دقیقی نسبت به پدیده‌های فیزیکی، برهم کنش اجسام و ذرات پیدا می‌کنند. در عمل مهندسین مکانیک فارغ از فعالیت‌های مشخص تعریف شده در صنعت قادر خواهند بود در مقاطع بالاتر، دانش و توانایی خود را در علوم مختلف مثل مهندسی شیمی، متالوژی و حتی علوم زیستی اجرا کند و می‌توانند در تحقیقات بین‌رشته‌ای نقش کلیدی را داشته باشند.
- با توجه به اینکه مهندسی مکانیک گرایش‌های مختلفی دارد، گرایش مهندسی ساخت و تولید بیشتر به چه می‌پردازد و بیشترین کاربرد را در کدام صنایع و بخش‌ها دارد؟
رشته ساخت و تولید، گرایشی از مهندسی مکانیک می‌باشد که در برگیرنده دروس پایه‌ای رشته مهندسی مکانیک و همچنین دروس و مهارت‌های صنعتی برای انجام پروسه‌های ساخت قطعات می‌باشد. جایگاه و اهمیت مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید به عنوان یکی از مهمترین ارکان صنعت در همه مجموعه‌های صنعتی پیشرو پذیرفته شده است. در عمل ساخت و تولید زبان اجرای طراحی مهندسی می‌باشد از این‌رو مهندس ساخت و تولید با دانستن محدودیت‌های طراحی از یک طرف و داشتن مهارت‌ها و تخصص‌های مورد نیاز ساخت قطعه و آشنایی با محدودیت‌های ساخت، می‌تواند مشاوره و همفکری بسیار مؤثری با مهندسان طراح داشته باشد. از طرفی برنامه‌ریزی در فرایند‌های تولید و اجرای یک فرایند ساخت با کیفیت و بهینه، مهندس ساخت و تولید را ملزم به دانستن دانش‌های مختلفی نظیر ابزار‌شناسی، روش‌های تولید، تولید مخصوص می‌کند. از این‌رو مهندسان ساخت و تولید جایگاه کلیدی در صنایع مختلف نظیر ماشین سازی، ابزارسازی، خودروسازی، صنایع کشاورزی، صنایع هوایی و تسلیحاتی، طراحی کارگاه و یا کارخانه‌های تولیدی را دارا می‌باشند. در نهایت مجموعه‌های صنعتی برای ارتقا به سطح بالاتر تکنولوژی قطعاً به مهندسان ساخت و تولید خلاق‌تر با مهارت و دانش بالا نیازمندند.
- شما سال گذشته به عنوان پژوهشگر نمونه جوان معرفی شدید لطفاً بفرمائید چه ویژگی در این انتخاب نقش داشته و آیا شما طرح خاصی را ارائه کرده بودید؟
در سال گذشته انتخاب پژوهشگران بر مبنای امتیاز پژوهشی و در صورت اختلاف کم بین آنها بر مبنای تنوع فعالیت‌ها صورت گرفته توسط ایشان انجام می‌شد. خوشبختانه اینجانب با امتیاز بالا در بند‌های مختلف پژوهشی موفق به دریافت این موفقیت شدم. انتشار مقالات علمی پژوهشی، انجام پروژه‌های صنعتی و بین‌المللی و تألیف کتاب از جمله بند‌های پژوهشی بررسی شده بوده است که خوشبختانه امتیاز خوبی از همه آنها کسب کردم.
- بیشترین زمینه و مسائلی که تحقیقات شما بر روی آنها متمرکز بودند کدامند؟
تخصص اصلی بنده مدلسازی چند مقیاسی مواد ناهمگن می‌باشد. هدف از مدلسازی چند مقیاسی تعیین خواص مکانیکی و گرمایی مواد با داشتن برهمکنش‌های اتمی در سایز نانو می‌باشد. بطور کلی در این زمینه تحقیقاتی محققان اصول و روش‌های علم میکرومکانیک و نانومکانیک را بکار می‌گیرند تا آنالیز چند مقیاسی انجام شود. بنده در طول تحقیقاتی که انجام دادم تلاش کردم تا روش‌های مدلسازی چند مقیاسی برروی مواد، بیو‌مواد و بافت‌های زنده را پیاده‌سازی کنم. بطور مثال خواص سنجی نانو کامپوزیت‌های پایه پلیمری، ساختارهای سرامیکی، غشا‌های پلیمری، داربست‌های زیستی و بافت‌های زنده نظیر مغز، کبد و استخوان نمونه‌هایی از مدل‌های شبیه‌سازی شده توسط بنده و گروه تحقیقاتی تحت نظر اینجانب می‌باشد. البته کارهای تجربی هم به موازات کارهای محاسباتی انجام شده و نتایج بسیار ارزشمندی حاصل شده است. بطور مثال ساخت انواع مختلف نانوکامپوزیت ها نظیر نانوکامپوزیت ضد حریق پایه پلیمری، نانوکامپوزیت رسانا، ساخت داربست پوست انسان، ساخت استنت‌های زیست تخریب‌پذیر و ساخت متامتریال نمونه‌ای از تحقیقات تجربی انجام شده بوده است.
- اگر ممکن است کمی در مورد ویژگی‌های کیفی آثار و نتایج مهم پژوهش‌های خود توضیح دهید؟
خروجی‌های پژوهشی را می‌توانم به دودسته تحقیقاتی و صنعتی تقسیم بندی کنم. که مهمترین خروجی‌های تحقیقاتی شامل موارد ذیل می‌شود:
- توسعه نرم افزار کاربردی برای اولین بار در دنیا با رویکردی جدید برای سه بعدی سازی ساختارهای مواد ناهمگن بر اساس اطلاعات آماری.
- ارائه یک نرم افزار کاربردی برای مدلسازی پوکی استخوان با همکاری دانشگاه استراسبورک و مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (در قالب پروژه بین‌المللی).
- توسعه یک نرم افزار کاربردی برای طراحی ساختار با رویکرد آماری (در قالب پروژه بین‌المللی).
- ارائه نرم افزار برای کنترل قاب تیلور به منظور اصلاح ناهنجاری و عیوب استخوانی برای اولین بار در کشور.
- ساخت اولین داربست پوست انسان باساختار منظم میکرونی در کشور.
مهمترین خروجی‌های صنعتی نیز شامل موارد ذیل می‌شود:
- ساخت آند پرسیلیسیم با کیفیت قابل رقابت با نمونه‌های با کیفیت خارجی برای اولین بار در کشور.
- ساخت سامانه آزمایشگاهی و سیمولاتور آندهای جریان تزریقی برای اولین بار در کشور.
- بهینه‌سازی ریز ساختار آند و کاتد پیل سوختی اکسید جامد.
- مدلسازی عددی ایستگاه تقویت فشار و عیب‌یابی مجموعه.
- ساخت پوشش ضد حریق پلیمری.
- نتایج و دست‌آوردهای پژوهشی شما بیشتر در کدام بخش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
دستاوردهای صنعتی ذکر شده در صنایع نفت و گاز استفاده شده و مشکلات زیادی را صنایع مربوطه رفع می‌کند. همچنین پروژه‌های تحقیقاتی انجام شده نظیر داربست پوست مصنوعی ونرم افزار سه بعدی‌سازی ساختارها به تدریج در پروسه تجاری‌سازی قرار گرفتند. به طور مثال نرم افزار سه بعدی ساختار در زمین شناسی، متالوژی، مهندسی مکانیک، فیزیک حالت جامد و پزشکی کاربرد فراوان و منحصر بفردی دارد.
- نرم‌افزار کاربردی برای مدلسازی پوکی استخوان که با همکاری دانشگاه استراسبورک و مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه ارائه دادید، چه کاربردی دارد؟
مدلسازی پوکی استخوان یکی از مسائل اساسی مدلسازی در دهه‌های اخیر است. در صورت ارائه یک مدل توانمند برای پوکی استخوان امکان پیش بینی ریزساختار و خواص استخوان بیماران مبتلا به این عارضه در سال‌های آینده را ممکن می‌سازد. این مدلسازی‌ها به پزشکان و محققان برای راستی آزمایی روش‌های مختلفی که برای درمان و یا کاهش سرعت بیماری استفاده می‌شود کمک کند. در حل حاضر در گروه تحقیقاتی تحت نظارت اینجانب یک مدل آماری میکرومکانیکی برای این منظور توسعه داده شده که با یک سیستم یادگیری ماشین در حال تکمیل شدن است.
- شما مقاله‌ای با عنوان «مدلسازی سه بعدی سلولی و همگن‌سازی بافت نامنظم مغز» منتشر کردید، چه رابطه‌ای بین رشته مکانیک و رشته پزشکی وجود دارد؟
علم میکرومکانیک ارتباط دهنده خواص ریزساختار با خواص ساختار می‌باشد. در الگو‌های طبیعی و زیستی امروزه این ارتباط اهمیت زیادی در طراحی مهندسی دارد. بطور مثال پیش بینی احتمال ضربات مغزی با توجه به نرخ نیروی اعمالی به جمجمه و آسیب بافت ریز ساختار مغز یعنی نورون‌ها بسیار اهمیت دارد. بطور مثال شرکت‌های تولید کننده هلمت برای طراحی یک کلاه ایمنی بهینه، نیاز به این اطلاعات دارند. لذا مدلسازی ریز ساختار سیستم‌های بیولوژیکی گامی نو برای بهبود دست سازه‌ها به منظور حفاظت و کم کردن آسیب بافت‌ها می‌باشد. البته قابل ذکر است توان محاسباتی سوپر کامپیوترها فاصله زیادی برای مدلسازی دقیق این نوع سیستم‌ها دارد و مدلسازی سیستم‌های زیستی با تقریب زیادی انجام می‌شود.
- به عنوان پرسش پایانی به نظر شما بزرگترین مشکل پژوهشی که رشته‌های فنی مهندسی با آن مواجه هستند چیست؟
در زمینه مهندسی عدم تعامل مناسب بین صنعت و دانشگاه و عدم اختصاص بودجه مناسب از طرف منابع عمومی و صنعتی به پژوهش در سطح دانشگاه‌ها می‌باشد. از آنجا که تعامل و مکانیزم درستی برای همکاری صنعت و دانشگاه تعریف نشده است، لذا شناخت درستی هم از توانایی‌های دانشگاه برای صنعت نمی‌توان تصور کرد و همین موضوع همکاری مؤثر این دو نهاد را کاهش داده است.
نظر شما :