از فناوری نانو تا توسعه محصولات دانش‌بنیان؛ روایت مسیر پژوهشی برگزیده جایزه البرز - دانشکده مهندسی متالورژی و مواد meteng
فاطمه لطفی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد دانشگاه تهران، با فعالیت‌های علمی، پژوهشی و فناورانه در حوزه مهندسی مواد و فناوری نانو، عنوان برگزیده جایزه نخبگانی البرز ۱۴۰۵ را کسب کرد.
میز خبری معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه تهران:
فاطمه لطفی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد دانشگاه تهران و برگزیده جایزه نخبگانی البرز ۱۴۰۵، در گفت‌وگویی، درباره فعالیت‌های علمی، پژوهشی و فناورانه خود، مسیر تبدیل پژوهش به محصول، دستاوردهای حاصل از ثبت اختراع و برنامه‌های آینده خود سخن گفت.
فعالیت‌ها و دستاوردهای علمی و فناورانه
مهم‌ترین بخش فعالیت‌های من در سال‌های گذشته، در حوزه مهندسی مواد و فناوری نانو و با تمرکز بر پژوهش‌های کاربردی، ثبت اختراع و توسعه فناوری بوده است. در کنار فعالیت‌های پژوهشی و انتشار مقالات علمی، در پروژه‌های فناورانه و صنعتی مختلفی مشارکت داشته‌ام و تاکنون پنج اختراع در زمینه نانومواد به ثبت رسانده‌ام. در حوزه تجاری‌سازی نیز سه محصول دانش‌بنیان را توسعه داده‌ام.
همچنین کسب عناوین و جوایز مختلفی مانند مدال طلای جشنواره اختراعات سوئیس، جایزه نوآوری اجتماعی جانا بوم، جایزه جوان سال استان البرز و طرح برتر ستاد توسعه نانو، در کنار فعالیت‌های آموزشی و ترویجی در حوزه فناوری نانو، بخش دیگری از این مسیر بوده است. فکر می‌کنم مجموعه این فعالیت‌ها و تلاش برای تبدیل دانش و پژوهش به راهکارهای کاربردی، در کنار حمایت‌های بی‌دریغ خانواده‌ام، در کسب این عنوان مؤثر بوده است.
از ایده تا محصول دانش‌بنیان
برای من، نقطه شروع معمولاً یک مسئله واقعی است، نه صرفاً یک موضوع پژوهشی. در بسیاری از پروژه‌ها ابتدا تلاش کرده‌ام نیاز یا چالش موجود را شناسایی کنم و سپس بررسی کنم که آیا می‌توان با استفاده از دانش مهندسی مواد و فناوری نانو برای آن راه‌حلی ارائه کرد یا خیر.
پس از شکل‌گیری ایده، مسیر از مطالعه و تحقیق آزمایشگاهی آغاز می‌شود و با طراحی، ساخت نمونه اولیه، آزمون و اصلاح آن ادامه پیدا می‌کند. در مرحله بعد، مسئله مهم این است که نمونه آزمایشگاهی به محصولی تبدیل شود که از نظر عملکرد، هزینه، قابلیت تولید و نیاز بازار توجیه داشته باشد.
تجربه فعالیت در شرکت دانش‌بنیان و همچنین همکاری در پروژه‌های صنعتی به من نشان داده است که فاصله میان یک نتیجه آزمایشگاهی موفق و یک محصول قابل استفاده بسیار جدی است. بنابراین در این مسیر باید از ابتدا به مقیاس‌پذیری، مواد اولیه، فرآیند ساخت، کنترل کیفیت و کاربرد نهایی توجه داشت.
یکی از نمونه‌های این رویکرد، فعالیت در زمینه دستگاه تولید آب از رطوبت هوا و تبدیل آن به آب شرب است که علاوه بر ثبت اختراع، در قالب یک دستگاه صنعتی نیز توسعه پیدا کرده است.
اختراعی برای استحصال آب و کاربردهای نانومواد
اختراعی که موفق به دریافت مدال طلای سوئیس و سایر جوایز شد، عمدتاً بر سامانه‌های برداشت آب از رطوبت هوا و نانومواد ضدباکتری متمرکز بود. دستگاه صنعتی استحصال آب با بهره‌گیری از سامانه‌های تبرید پیشرفته، رطوبت هوا را به آب آشامیدنی سالم تبدیل می‌کند.
این فناوری ظرفیت بالایی برای تأمین آب در مناطق کم‌آب، پادگان‌های نظامی و حتی مجتمع‌های مسکونی دارد و می‌تواند در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که با رطوبت اضافی مواجه هستند، به بهینه‌سازی مصرف آب کمک کند.
همچنین نانوذرات اکسید فلزی با خاصیت آنتی‌باکتریال می‌توانند در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی و تولید پوشش‌های بیمارستانی ضدباکتری کاربرد داشته باشند و گامی مؤثر در حوزه سلامت به شمار روند.
پژوهش مسئله‌محور و پیوند دانشگاه با صنعت
به اعتقاد من، یکی از مهم‌ترین راه‌های کاهش فاصله میان دانشگاه و صنعت، حرکت از پژوهش صرف به سمت پژوهش مسئله‌محور است. دانشجو و پژوهشگر باید در کنار مطالعه مقالات و انجام کار آزمایشگاهی، با مسائل واقعی صنعت آشنا شود و بداند محصول یا فناوری که در حال توسعه آن است، قرار است چه مشکلی را حل کند.
ارتباط مستمر دانشگاه با صنعت، انجام پروژه‌های مشترک، حضور دانشجویان در محیط‌های صنعتی، توجه به مالکیت فکری و ثبت اختراع و همچنین آشنایی پژوهشگران با مسیر تجاری‌سازی، می‌تواند در این زمینه بسیار مؤثر باشد.
تجربه شخصی من نیز نشان داده است که فعالیت علمی زمانی اثرگذاری بیشتری پیدا می‌کند که سه ضلع پژوهش، فناوری و آموزش در کنار یکدیگر قرار بگیرند. به همین دلیل، در کنار فعالیت پژوهشی و فناورانه، در حوزه آموزش و ترویج فناوری نانو نیز فعالیت داشته‌ام و به‌عنوان مدرس مورد تأیید ستاد نانو در دوره‌های آموزشی مدارس، دانشگاه‌ها و پژوهش‌سراها حضور داشته‌ام.
در ادامه مسیر نیز هدفم این است که این رویکرد را جدی‌تر دنبال کنم؛ یعنی در کنار توسعه فعالیت‌های علمی و انتشار پژوهش‌های باکیفیت، به سمت توسعه فناوری‌هایی بروم که قابلیت تبدیل‌شدن به محصول و پاسخ‌گویی به نیازهای واقعی کشور را داشته باشند. همچنین امیدوارم بتوانم بخشی از تجربه‌ای را که در مسیر پژوهش، اختراع، صنعت و آموزش به دست آورده‌ام، در اختیار نسل جدید دانشجویان و پژوهشگران قرار دهم.