نعیمه زمانی - بهطور قطع عنوان فناوری نانو به گوش شما رسیده است و حتی برخی با آن سر و کار دارید.
این فناوری که موضوع روز دنیاست و کاربردهای فراوانی دارد در آینده دنیا را تحت تسلط خود قرار خواهد داد و آنزمان اهمیت این موضوع بیشتر نمایان خواهد شد. منطقهیک نیز در دل خود پژوهشسرایی دارد که بهعنوان قطب نانوفناوری استان شناخته شده است و فعالیتهای زیادی در این زمینه توسط مهندسانی مانند امیرحسن مهدیزاده مقدم انجام میشود.
فردی که در 3سطح صنعتی، دانشآموزی و دانشجویی تدریس میکند و ایدههای زیادی در حوزه نانو دارد. با او همکلام شدیم تا از دنیای نانو بیشتر بدانیم.
تازگی نانو
این مربی جوان که 34سال دارد در ابتدا به علاقه خود در زمینه امور فنی اشاره میکند و میگوید: در مشهد به دنیا آمدم و از همان کودکی به ساختن و کارهای فنی علاقه داشتم. ضمن اینکه همیشه دوست داشتم چیزی را که یاد میگیرم به کار ببرم. در دبیرستان در رشته ریاضی تحصیل کرده و پس از قبولی در کنکور در رشته فیزیک مشغول به تحصیل شدم. همانزمان چند مدرک فنی و حرفهای و برنامهنویسی نیز اخذ کردم. اواسط دوره کارشناسی با مبحث نانو آشنا شدم و تصمیم گرفتم برای ادامه تحصیل این موضوع را انتخاب کنم. بنابراین در مقطع کارشناسیارشد به مهندسی فناوری نانو روی آورده و در این رشته تحصیل کردم. سرانجام نیز در سال91 فارغالتحصیل شدم. زمانی که به دنیای مهندسی نانو پا گذاشتم، این رشته بهتازگی در دانشگاهها ارائه شده بود و هنوز در مشهد جریان نداشت. به همین دلیل مقطع ارشد را در دانشگاه زاهدان گذراندم و دورههای عملی را هم در کرج سپری کردم. گرچه بهدلیل جدید بودن این رشته تحصیلی در کشور بهای زیادی به آن میدادند اما با سختیهایی نیز همراه بود و در خیلی از مسائل مانند تهیه وسایل آزمایشگاه باید خودمان پیگیری میکردیم.
در آنزمان با توجه به اقتضای درسی که خوانده بودم پروژههایی ارائه کردم که از آن میتوان به حسگر مبتنی بر نانولولههای کربنی اشاره کرد. در این کار ساختارها بهگونهای کنار هم قرار میگیرند که ساختاری جنگلمانند را تشکیل میدهند و این ساختار امکان قراردادن مولکولهایی در بالای درختان را میسر میکند که وظیفه شناسایی بعضی مواد خاص را برعهده دارند. در واقع این مولکولها نسبت به مواد موردنظر حساس هستند و براساس آن جریان تولید میکنند. حسن حسگرهای نانو در این است که آشکارسازی انجام میدهند. این طرح که کاری مشترک میان گروههای الکترونیک، شیمی و دانشکده پزشکی بود ثبت اختراع شده و چند مقاله نیز دراینباره نوشته شد.
کاربردهای مختلف در زندگی
نانو فقط یک اندازه است و بهواسطه آن هر کاری را که در اندازهای بزرگتر انجام شود میتوان به اندازهای کوچکتر تبدیل کرد. یک نانومتر برابر است با یکمتر تقسیم بر یکمیلیارد اما این موضوع فقط اندازه نانو را نشان میدهد و فناوری نانو یعنی هر کاری که در اندازه 1 تا 100 نانومتر انجام شود. ما در دنیای نانو کور هستیم و براین اساس برای شناسایی آن نیاز به ابزار خاصی داریم. نانو در عین سادگی میخواهد چیزهای جالب بسازد و نمیخواهد چیزی را پیچیده کند. در واقع فناوری نانو زمینهای بکر است که هنوز تازگی دارد.
مهدیزادهمقدم درباره تاریخچه این رشته میگوید: بحث نانو 35سال است که موضوع روز جهان شده است و تمام کشورها پیگیر آن هستند. قبل از آن نیز کارهایی در این زمینه انجام میشد اما به اسم نانو شناختهشده نبود زیرا در دنیای نانو باید به تجهیزات لازم دسترسی داشت. در سال1981 که وسایل لازم اینکار ساخته شد، نانو نیز رشد یافت. برای مثال میکروسکوپهایی ساخته شد که قدرت جابهجایی اتم با آن وجود داشت. بنابراین دانشمندان به این نتیجه رسیدند چیزهایی را که در اندازه بزرگ ساخته شده است به ابعاد کوچکتر و هدفمند تبدیل کنند. مانند انتقال دارو به نقطهای از بدن بهطور هدفمند یا با استفاده از میدان مغناطیسی که به کمک فناوری نانو امکانپذیر خواهد بود. در حال حاضر فناوری نانو در بحث سلامت و داروها کاربرد زیادی داشته است. همچنین در منسوجات، پوششهای مختلف ساختمانی، کشاورزی و ... موفق عمل کرده است. براین اساس در آینده خودرو فلزی وجود نخواهد داشت و تمام خودروها از جنس پلاستیکی که استحکام آن با فناوری نانو زیاد شده باشد، خواهد بود زیرا خودرو باید با وزن کم، میزان مصرف سوخت کم و شتاب زیاد همراه باشد و این موارد با فناوری نانو انجام خواهد شد. بهطور کل در هر زمینهای میتوان از نانو بهره برد. خوبی نانو نیز در این است که فرد بهواسطه آن از دانشهای مختلف اطلاعات خواهد داشت گرچه میتواند در یک مورد بهطور تخصصی کار کند. فردی که بخواهد در این زمینه فعالیت داشته باشد باید بداند که نانو به یک طیف بسنده نمیشود و او باید بدون مرز کار کند. اگر اینگونه فکر کند کارش را میتواند گسترش دهد. اکنون ما نانو را با محصولات ساده میشناسیم درحالیکه کاربردهای زیادی دارد و از آن میتوان محصولات جدیدی ساخت. بهمرور زمان وقتی که محصولات پیشرفتهتری در زمینه نانو وارد بازار شود، آنزمان همه به قابلیت آن پی خواهند برد و متوجه خواهند شد که در زمینه نانو یا باید محقق باشند یا بهعنوان مشتری از آن استفاده کنند.
طرحی برای سوغات
تاکنون پروژههای زیادی کار کردهام و استاد راهنما و مشاور در چندین طرح بودهام. در دانشگاه زاهدان مشاور طراح الیاف نانو بودم و بر روی الیاف خاصی کار کردم که مقاله مربوط به آن نیز چاپ شد. پروژهای با مشارکت جهاددانشگاهی با موضوع داربستهای زیستی(پوست مصنوعی) در آزمایشگاه پژوهشسرای ملاصدرا انجام دادیم. در این پروژه با توجه به اینکه زخمهای پوستی ممکن است عفونت کند و نیاز به پانسمان دارد، پانسمانی طراحی کردیم که نیاز به برداشتن ندارد و در بدن هضم میشود. مقاله آن نیز چاپ شد و ازآنجاییکه تستهای بالینی امور پزشکی زمان زیادی طول میکشد طرح درحال تستگیری است تا تجاریسازی شود. همچنین استاد راهنما درباره طرحی مربوط به زخمهای دیابتی هستم. زخمهای بیماران دیابتی عفونت میکند و این عفونت تا حدی پیشرفت میکند که ناچار به قطع عضو میشوند. سلولهای بنیادی بند ناف در درمان این زخمها میتوانند کاربرد داشته باشند. بنابراین ما در این طرح پیگیر هستیم الیافی تولید کنیم که سلولهای بنیادین در آن قرار بگیرند. این طرح هنوز درحال پیگیری است. علاوهبراین به همراه دوستانم جاذب اشعه ایکس نیز طراحی کردهایم. اشعه ایکس در زمان عکسبرداری و رادیولوژی برای بیمار ضرر دارد بنابراین نقاطی را که قرار است موردعکسبرداری قرار گیرد باید مصون نگه داشت. بهویژه نقاطی که دارای غدد خاصی هستند. یکی از این موارد تیروئید است. به همین دلیل در رادیولوژیها تیروئیدبندهایی با جنس سرب وجود دارد که پوششی برای بدن ایجاد میکند. تیروئیدبندها شکل و جنس مختلفی دارد اما سرب موجود در آن سمی و سنگین است. برای آنکه با مواد کمتری جاذب اشعه ایکس داشته باشیم الیافی با ترکیب اکسید تنگستن درست کردیم. نمونه آن را هم ثبت کرده و ثبت اختراع شد. پس از آن طرح را به فستیوال بینالمللی سیلیکونولی آمریکا ارائه دادیم و موفق به کسب رتبه برنز شدیم. سپس با این طرح در نمایشگاه اختراعات کرهجنوبی شرکت کرده و نقره گرفتیم. در سومین دوره مسابقات ملی فناوری نانو موفق به کسب رتبه اول شدم. سالهای بعد نیز در آن مسابقه شرکت کردم و رتبههای دیگری را به دست آوردم. ویژگی مثبت این مسابقه در این است که از تمام مقاطع تحصیلی حتی دانشآموزان اجازه شرکت در آن را دارند. در چندین مقاله با موضوعات مختلف مانند نانولولههای کربنی، داربست، نانو الیاف و... استاد راهنما بودم و همراه با مهندسانی اختراعاتی مانند ساخت دو تیروئید بند، حسگرها، سرعتگیری که در شرایط خاص تولید برق میکند و... داشتهام. در حال حاضر 3مورد هم اختراع کردهام که هنوز ثبت کامل نشده است و به دنبال تجاریسازی آن هستم.
دو سال پیشتر با یکی از دوستانم پیگیر طراحی قطعات مختلف حرم مطهر امامرضا(ع) بهصورت پازل سهبعدی بودم. براین اساس اندازههای واقعی حرم را دریافت کرده و حرم را در اندازهای کوچک درست کردیم. اندازههای اینکار کوچکشده با اندازههای واقعی تناسب داشت. تصمیم داشتیم تمام بخشهای حرم را به صورت پازل سهبعدی بسازیم اما به دلیل هزینههای مادی و نبود حمایتی از طرح کار را تا نیمه رها کردیم. این طرح اگر به عنوان سوغات زائر مطرح شود و مسئولان مربوط به این حوزه علاقهمند باشند و ما را حمایت کنند میتوانیم تمام قسمتهای حرم را به صورت پازل سهبعدی درست کنیم.
مدرس برتر
از همان دوران فارغالتحصیلی در این زمینه تدریس میکنم و درحال حاضر مدرس در 3سطح دانشآموزی، دانشجویی و صنعتی هستم و گواهی مربوط به هر سه را از ستاد فناوری نانو کشور دریافت کردهام. ضمن اینکه برای المپیاد نیز تدریس میکنم. علاوهبر اینکه مدرس ستاد نانو هستم، مشاور نانو اداره کل آموزش و پرورش خراسان نیز میباشم و در این زمینه برنامه درسی نانو فناوری استان را ارائه دادهام. در سالهای96 و 97 جزو استادان برتر در حوزه نانو شناخته شدم و 4سال نیز مسئولیت داوری جشنواره جوان خوارزمی در بخش نانو را عهدهدار بودم. از آنجاییکه مدرس این رشته هستم کارگاهها و سمینارهای مختلفی در جاهای مختلف برگزار کردهام. بیشتر از 10سال است که از راهاندازی ستاد نانو میگذرد. 10سال ابتداییاش را به ترویج گذرانده و پس از آن به سمت صنعتیسازی پیش رفته و حمایتهایش نیز بیشتر در این زمینه بوده است. در این راستا اگر فردی طرحی بدهد که صنعتی باشد ستاد نانو از او حمایت خواهد کرد.
یک سال است که تمام تمرکز کاری خود را بر روی ارائه طرح درس نانو فناوری ویژه دانشآموزان گذاشتهام. در یک بازه زمانی نانو فناوری تنها در دانشگاه برگزار میشد اما بعدها تصمیم براین شد که باشگاه نانو در بخش دانشآموزی نیز فعالیت داشته باشد. در این راستا دانشآموزان متوسطه دوم میتوانند در این المپیاد شرکت کنند. باوجوداین مباحث تئوری برای دانشآموزان پیچیده است. در حال حاضر ستاد نانو و آموزش و پرورش پیگیر طرحی هستند که بتوان بدون بیان مسائل تئوری خاص مفاهیم کلی نانو را به دانشآموزان آموزش دهند.
در چندسال تجربه کاری خود به این نتیجه رسیدم که میتوان از کل به جز رسید. براین اساس در آغاز نتیجه یک آزمایش را باید به بچهها نشان داد تا کار را بهطور عملی ببینند وقتی این اتفاق بیفتد چرایی موضوع را از خود میپرسند. در نتیجه در او علاقهمندی به وجود میآید و براین مبنا پیگیر آن خواهند شد. بنابراین دورهای برای اداره کل آموزش و پرورش با عنوان « سیاره نانو» زیرنظر پژوهشسرای ملاصدرا که قطب نانو استان است، طراحی کردم. این طرح به گونهای است که با یک آزمایش جالب شروع و سپس آموزش قدم به قدم ارائه میشود. این طرح را به صورت سمیناری و جلسات کوتاه در فروردین و اردیبهشت امسال در بعضی مدارس ناحیه3 ارائه دادم و دانشآموزان را با موضوع نانو آشنا کردم. در راستای آموزش این مبحث به دانشآموزان خطکش نانو طراحی و سپس دانشآموزان را با تغییر خواص آشنا کردیم. حتی وسایل کمک آموزشی نیز ساختیم. برای مثال نمونههای چهارتایی ساختیم و آن را در کشور نیز گسترش دادیم. بستههای آموزشی که به آموزش و پرورش ارائه شد بهگونهای است که فرد بدون مربی میتواند آموزش ببیند و از نظر قابلفهم و اجرابودن در خانه میتواند یک آزمایشگاه نانو داشته باشد اما برای مراحل پیشرفتهتر نیاز به مربی و آزمایشگاه است. بستههای کوچکتری نیز با نام « نانوساختارهای فضایی» برای آشنایی کودکان با نانو در نظر گرفته شده است و در این زمینه به آموزش و پرورش پیشنهاد داده شد تا از این بستهها بهعنوان هدایای مدرسه استفاده کنند. حتی برای این کار مسابقهای نیز طراحی کردهایم و افراد میتوانند در آن شرکت کنند. بعضی مناطق کمبرخوردار و حتی خارج از مشهد که این بستههای آموزشی را خریداری کردهاند هرگاه با کمبود مواد لازم کار روبهرو شدهاند بدون دریافت هیچ هزینهای مواد لازم را برایشان شارژ کردهایم زیرا هدفمان این است که تمام بچههای کشور با این فناوری آشنا شوند. اگر آنها آموزش ببینند در آینده یک تیم خوب خواهیم داشت. انسانها اهمیت زیادی دارند و اگر از همان دوران کودکی آموزش داده شوند و علاقه در آنها ایجاد شود با تخصصی که به دست میآورند در آینده تیم خوبی خواهیم داشت. بنابراین اکنون باید به فکر نیروی انسانی بود.
اهمیت انسانها
سیستم آموزشی من بر این است که به افرادی که در این زمینه پیگیرتر هستند کاری مربوط محول میکنم. در این زمینه حتی دانشآموز دبستانی در کنار من در پروژهای همکاری میکند و هم در بحث آزمایشگاه و هم در بحث مفاهیم فعالیت دارد. مهمترین مسئله در گروه فعال و کارآمد انسانها هستند. اهمیت افراد به قدری زیاد است که وقتی نیرویانسانی تربیت میکنید حتی اگر لوازم و تجهیزات داشته باشید و در اختیارشان قرار دهید در صورتیکه آن نیرو را از دست دهید ضرر بیشتری را متحمل خواهید شد تا اینکه تجهیزات را از دست بدهید. در واقع تجهیزات به خودی خود نمیتوانند نتیجهای داشته باشند. در نتیجه انسانها مهمتر از ابزار هستند. علاوهبراین در یک گروه افراد فکر خلاقتری دارند و ایدهپردازی میکنند و درنهایت با بیان ایدهها در کنار هم توفان فکری ایجاد میشود و از آنجایی که فکرشان پرورش مییابد ایدههای جدیدی ارائه میدهند.
در کارگاهها و کلاسهای آموزشی خود کارآموزانم را تشویق به شرکت در مسابقات میکنم اما قبل از آن فکرکردن را به آنها میآموزم. در ابتدا به آنها ایده میدادم تا تشویق شوند اما بعدها به این نتیجه رسیدم که روش اشتباهی را به کار بردهام. ابتدا باید به آنها فکرکردن را آموخت و خوراک دانش را به آنها داد، پس از آنکه ایدهپردازی را یاد گرفتند در آن زمینه آنها را پرورش داد زیرا دانشآموزی که ایده میدهد اگر ایدهای اشتباه هم داشته باشد میخواهد آن را ثابت کند و اگر بهترین ایده به او ارائه شود پس از مدتی از ادامه کار دلسرد خواهد شد و پیگیر موضوع نخواهد بود. بنابراین به جای ایدهدادن ابتدا باید فکرکردن را آموخت و مسیر را به او نشان داد. دانشآموزانی نزد من میآیند که ایدههای پیچیدهای دارند و میخواهند در جشنوارههای خوارزمی شرکت کنند در ابتدا به آنها میگویم که سطح توقعشان را پایین بیاورند و از کارهای ساده شروع کنند. این پیشنهاد به آنها باعث میشود که در ابتدای کار شکست نخورند و در صورتی که با شکست مواجه شدند نیز دلسرد نشوند و به این موضوع پی ببرند که پلهها را قدم به قدم باید طی کنند و در ابتدای مسیر نباید انتظار داشته باشند که به سرعت به انتهای مسیر برسند. کار دیگری که در نحوه آموزش خود به آن توجه دارم سادهسازی است. برای مثال سال گذشته طرح «ضدآتش» گروهی از کارآموزانم را که رتبه دوم لیگ پایه کشور شده بود ساده کردم و آن را به عنوان طرح درس برای دیگران ارائه دادم. در این روش تجربه افراد به دیگران هم انتقال داده میشود و آنها نیز آموزش میبینند.
ساخت دستگاههای مربوط
مهدیزاده مقدم دستگاههای آزمایشگاه را به ما نشان و کار با چند دستگاه را برایمان بهطور عملی انجام میدهد. هرچه کار با دستگاهها پیش میرود شگفتی دنیای نانو برای ما بیشتر خودنمایی میکند. او در این زمینه میگوید: چند سال گذشته با حمایت ستاد نانو کشور چند آزمایشگاه در کشور تجهیز شد و طی آن آزمایشگاه پژوهشسرای ملاصدرا نیز مجهز شد زیرا بیشتر برگزیدگان مسابقات نانو از خراسان رضوی هستند و این موضوع باعث شد که ستاد نانو از آن حمایت کند. اکنون این پژوهشسرا قطب نانو در استان است و مسئولان آن فضا را در اختیار افرادی که پروژهای دارند قرار میدهند تا از دستگاهها استفاده کنند. من نیز سال93 بهعنوان مربی و برگزارکننده دورههای المپیاد در زمینه نانو وارد این پژوهشسرا شدم و ضمن آموزش و ارائه طرح دستگاههایی برای آموزش کودکان و نوجوانان ساختهام اما این کار زمان زیادی را میطلبد با وجود این توسعه دورههای آموزشی را مدنظر داشتهام تا آزمایشهای قابل فهمتری برای بچهها انجام شود. علاوهبراین چادری مخصوص آموزش طراحی کردهام که در آن امکان آموزش مباحث نانو وجود دارد. در این راستا مدارسی که میخواهند اطلاعات دانشآموزانشان در این زمینه افزایش یابد میتوانند از آن استفاده کنند.
کشور ما در ساخت بعضی دستگاهها پیشرفت خوبی داشته است و حتی بعضی از آنها را به کشورهای دیگر صادر میکند. در بخش میکروسکوپها نیز وارد شده است و درحالیکه میکروسکوپهایی را که با سوزن کار میکنند بهخوبی ساخته است اما در ساخت میکروسکوپهای الکترونیکی که کاربرد زیادی دارند، به دلیل مشکلداشتن در بخشی از قطعات الکترونیکی ضعف دارد و هنوز نتوانسته است نمونهای بسازد.
ایدههای زیاد، سرمایه کم
در بحث نانو ایدههای زودبازه زیادی وجود دارد که میتواند تجاریسازی شود اما سرمایه کاری کم است. برای جوانی مانند من که سرمایه چندانی ندارم فقط میتوانم سرمایهام را صرف یک کار کنم و دیگر نمیتوانم وارد بخشهای دیگر شوم اما اگر کسی بخواهد وارد این حوزه شود و در این زمینه سرمایهگذاری کند حاضر به همکاری و مطرحکردن ایدههای خود هستم تا از این طریق به سمت تجاریسازی پیش رویم. کارهای پژوهشیام اکنون بیشتر خودجوش است. طرحهای زیادی دارم که امکان تجاریشدن آن وجود دارد و منافع مالی نیز خواهد داشت اما نیاز به سرمایه و حمایتگر است. در حال حاضر بر روی چند پروژه کار میکنم اما به دلیل بحثهای مالی هنوز تکمیل نشده است. به دنبال ایدههای جدید و تجاریسازی ایدههای زود بازده هستم و اکنون طرحهای تجاری دارم که پیگیر آن هستم. میخواهم به نتیجه برسم و دوست دارم نفع کاری که انجام میدهم به کشورم برسد.
تاکنون کارهای زیادی در این زمینه انجام دادهایم اما هنوز جای کار دارد. باقی جهان نایستادهاند و درحال انجام دادن امور مربوط هستند. بنابراین هرچه ما کند پیش برویم از آنها عقب میمانیم. بهواسطه آشنایی با نانو بیشتر در زندگی کنجکاو شدهام. نانو مرز دانش است و زمانیکه به اطراف نگاه میکنم ایدههای مختلفی درباره نانو به ذهنم میرسد.
هرچه به جلوتر میرویم تجربهمان بیشتر و سرعتمان نیز بیشتر میشود. نانو هم ساده و هم سخت است در عین حال جذابیت دارد. سادگی و سختی را در محصولات و فراوردههایش میتوان بهخوبی درک کرد.
بهواسطه تدریس در این زمینه مردم منطقه تا حدودی من را میشناسند اما چیزی که ضرورت دارد آشنایی مردم با این علم است. متأسفانه خانوادهها اطلاعات زیادی در این زمینه ندارند و در این زمینه هنوز جای کار دارد. فناوری نانو تا آن اندازه کاربرد دارد که باید از همان کودکی بر روی این موضوع کار کرد. در این زمینه به خانوادهها نیز مشاوره رایگان ارائه میدهم. در صورتی که خانوادهها مطالعات سادهای نیز در این زمینه داشته باشند میتوانند این اطلاعات را به دست آورند. آشنایی با نانو در انتخاب رشته و شغل فرزندانشان میتواند تأثیرگذار باشد ضمن اینکه به کارآفرینی هم منجر شود. همچنین ایده و طرحی به نام « فناوری در حرکت و گذرگاه دانش » برای منطقه دارم که با اجرای آن مردم نیز با نانو آشنا خواهند شد.