۲۰/آبان/۱۴۰۵
|
۱۱:۵۶
سند ملي توسعه فناوري ابررسانايي توليد مي‌شود

ر سانايي با مقاومت صفر

یکی از شگفتی‌های فیزیک در قرن بیستم بدون شک پدیده ابررسانایی است. ابررسانایی در سال 1911 میلادی در عنصر جیوه کشف شد. ابررساناها موادی هستند که مقاومت الکتریکی آنها در مقابل عبور جریان صفر است. این پدیده با وجود کاربردهای بسیار و پیشرفت چشمگیر در بسیاری نقاط جهان، در ایران مورد توجه چندانی قرار نگرفته است. بنیاد توسعه فردا یکی از اندیشگاه‌های ایرانی، با همراهی دفتر همکاری‌های فناوری ریاست‌جمهوری اقدام به برگزاری نشستی کرد که در آن تعدادی از صاحب‌نظران و محققان این حوزه از سراسر ایران گرد هم آمد

خانم ستاریان! اجازه بدهید برای آشنایی بیشتر خوانندگان با پدیده ابررسانایی، ابتدا از چیستی این فناوری آغاز کنیم. به صورت ساده بفرمایید ابررسانایی چیست و چه خاصیتی دارد.

ابررساناها موادی هستند که در برابر عبور جریان الکتریسیته از خود مقاومتی نشان نمی‌دهند. یک فیزیکدان هلندی به نام اونس در سال1911 روی اثر دماهای خیلی پایین بر خواص فلزات مطالعه می‌کرد. او حین آزمایش‌هایش متوجه شد که اگر جیوه تا دمای 4 کلوین سرد شود مقاومتش را در مقابل عبور الکتریسیته از دست می‌دهد. (صفر کلوین برابر 137- درجه سانتیگراد است.)

به منظور فهم کامل این کشف و پی بردن به اهمیت آن نیاز به این است که درباره جریان الکتریکی و مقاومت اطلاعاتی داشته باشیم. می‌دانیم که مواد از اتم‌ها تشکیل شده‌اند و اتم‌ها شامل هسته با بار مثبت و الکترون‌ها با بار منفی هستند که الکترون‌ها در اطراف هسته قرار دارند. بین الکترون‌ها و هسته نیروی جاذبه وجود دارد. الکترون‌هایی که دورتر از هسته قرار دارند با قدرت کمتری توسط هسته جذب می‌شوند و به همین دلیل خارجی‌ترین الکترون‌ها (الکترون‌های ظرفیت) ساده‌تر جدا می‌شوند. جریان الکتریکی شارش الکترون‌های ظرفیت در یک جامد است.

یک رسانا ماده‌ای است که در آن الکترون‌ها به‌راحتی حرکت می‌کنند، بنابراین مواد رسانا می‌توانند جریان الکتریکی را به خوبی از خود عبور دهند. مس رسانای خوبی است که معمولا سیم‌ها و کابل‌های انتقال برق را از آن می‌سازند. موادی از قبیل شیشه و چوب که در آنها الکترون‌های ظرفیت به صورت قوی مقید به اتم‌هایشان هستند و جریان الکتریکی را هدایت نمی‌کنند، نارسانا یا عایق نامیده می‌شوند. مواد دیگری که جریان الکتریکی را تا اندازه‌ای هدایت می‌کنند (نه به خوبی رساناهایی مانند مس) نیمه‌‌رسانا (نیمه‌هادی) نامیده می‌شوند. ابررسانا موادی هستند که مقاومت الکتریکی آنها در مقابل عبور جریان صفر است. بر اساس اینکه مواد ابررسانا در چه دمایی این خاصیت را از خود نشان می‌دهند؛ به 2 دسته ابررسانای دمای پایین (پایین‌تر از 30 کلوین) و دمای بالا (بالاتر از 30 کلوین) تقسیم می‌شوند. عموما ابررساناهای دمای پایین با هلیوم و ابررساناهای دمای بالا با ازت مایع سرد می‌شوند. استفاده از هریک از این 2 ماده سردکننده نقش اساسی در مقوله اقتصادی کاربرد ابررساناها دارد. ابررساناهای دمای پایین عموما عناصر، آلیاژها و ترکیبات ساده بوده و روش تهیه آنها ساده است اما ابررساناهای دمای بالا ترکیبی از چند عنصر بوده و روش‌های تهیه آنها از اهمیت برخوردار است.

این مواد مشخصات یکتا و مزایایی دارند که آنها را از رساناهای معمولی متمایز می‌کند. مشخصات یکتای آنها شامل موارد زیر است:

• مقاومت صفر در برابر عبور جریان مستقیم

• حمل جریان بسیار بالا

• مقاومت بسیار پایین در فرکانس‌های بالا

• پراکندگی بسیار پایین سیگنال

• حساسیت بسیار بالا به میدان مغناطیسی

• طرد میدان مغناطیسی خارجی

• انتقال سریع کوانتوم شار سیگنال

• انتقال سیگنال با سرعت نزدیک به سرعت نور

مقاومت صفر و چگالی جریان بالا اثر مهمی روی انتقال توان الکتریکی و همچنین ساخت آهنرباهای بسیار کوچک‌تر و قوی‌تر برای موتورها، ژنراتورها، ذخیره انرژی و تجهیزات پزشکی و جداسازی‌های صنعتی دارند. مقاومت پایین در فرکانس‌های بالا و پراکندگی بسیار پایین سیگنال مشخصات کلیدی در مولفه‌های مایکروویو، تکنولوژی ارتباطات و چندین کاربرد نظامی‌ دارد. مقاومت پایین در فرکانس‌های بالا مشکلات ناشی از کوچک‌سازی را کاهش می‌دهد. حساسیت بالای ابررساناها به میدان‌های مغناطیسی یک حسگر با توانایی بسیار بالا (در بیشتر موارد یکهزار برابر بهترین تکنولوژی‌های اندازه‌گیری متعارف) را ایجاد می‌کند. طرد میدان مغناطیسی در کوچک‌سازی مولفه‌های الکترونیکی چندلایه‌ای، شناورسازی مغناطیسی و محدودسازی میدان مغناطیسی ذرات باردار مهم است. انتقال سریع کوانتوم شار سیگنال و انتقال سیگنال با سرعت نزدیک به سرعت نور اساس الکترونیک دیجیتالی و کامپیوترهای فوق‌سریع است. امروزه در جهان به دنبال کشف ابررسانایی در دمای اتاق می‌گردند که این امر موجب انقلابی عظیم در این علم می‌شود.

چه شد که به فکر برگزاری یک نشست افتادید؟ اصلا ماجرای این نشست چه بود و چه شد؟

بنیاد توسعه فردا با توجه به فعالیت‌های آینده‌نگارانه خود، سفارش اجرای «طرح تدوین رهیافت، ساماندهی و توسعه دانش و فناوری ابررسانا در کشور» را از دفتر همکاری‌های فناوری ریاست‌جمهوری داشت که به همین منظور گزارشاتی درباره پیمایش وضعیت داخلی و خارجی فناوری ابررسانا از سوی این موسسه انجام گرفت و این موسسه در راستای انجام مطالعات آینده‌نگارانه اقدام به برگزاری دلفی فناوری ابررسانایی کرد، در دور اول این دلفی پرسشنامه‌هایی به اساتید و متخصصان مرتبط با ابررسانایی در سراسر کشور ارسال شد و پس از جمع‌آوری پاسخ‌ها پرسشنامه دور دوم دلفی به منظور همگرایی روی سوالات مطرح شده در دور اول طراحی و تصمیم بر این شد که پرسشنامه دور دوم در یک جلسه حضوری با مشارکت اساتید و متخصصان این حوزه توزیع شود، به همین منظور در خرداد سال جاری نشستی با حضور 22 تن از اساتید و متخصصان فناوری ابررسانایی از سراسر کشور و کارشناسان بنیاد توسعه فردا و معاونت محترم دفتر همکاری‌های فناوری ریاست‌جمهوری در محل این دفتر برگزار شد. گفتنی است که دلفی یکی از رایج‌ترین و شناخته شده‌ترین روش‌های آینده‌نگاری است. این روش در ایران نیز معروف است. دلفی روشی برای سازماندهی مشکل ارتباطی گروه است. این روش به منظور برقراری یک تعامل صحیح بین نظرات واقعی افراد طراحی شده است. دلفی از جمع‌آوری نظرات کارشناسان در دفعات متعدد با استفاده متوالی از پرسشنامه‌ها به دست می‌آید و برای نمایاندن همگرایی نظرات و تشخیص اختلاف عقیده‌ها یا واگرایی آرا به کار می‌رود. ایده اصلی این روش آن است که پاسخ‌دهندگان بتوانند بدون آنکه تحت‌تاثیر افراد مشهور و معتبر قرار بگیرند، از دیدگاه‌های دیگران استفاده کنند. مزیت مهم این روش این است که اعضای گروه زمانی‌که به دلایل قانع‌کننده‌ای برای رد نظرات خود رسیدند، بدون از دست دادن وجهه و اعتبارشان می‌توانند در آرای خود تجدیدنظر کنند.

چرا ابررسانایی اینقدر اهمیت پیدا کرده است که برایش یک نشست ملی برگزار کنید؟

ابررسانایی یک پدیده بسیار پرکاربرد و مهم در صنایع مختلف است که به دلیل عدم توجه صنعت به این حوزه از فناوری در سال‌های پیشین، کشور ما ناچار به واردات بسیاری از ابزارها و وسایل و ادوات کاربردی شده است. در صورتی که اگر این فناوری در ایران هم مورد توجه قرار می‌گرفت، ما می‌توانستیم حرف‌های بیشتری برای گفتن در منطقه داشته باشیم. هم‌اکنون مهم‌ترین رقیب ما در منطقه کشور ترکیه است و رژیم اشغالگر قدس هم به توانمندی‌های بی‌شماری در این حوزه دست یافته اما در ایران به دلایل مختلف از جمله عدم حمایت صنعت از دانشگاه و همچنین عدم حمایت‌های دولتی از دانشگاه، این حوزه از فناوری با وجود قدمت بسیار زیادش در ایران که حتی از فناوری نانو هم قدیمی‌تر است، مغفول مانده است. به عنوان نمونه، چند کاربرد از ابررسانا خدمت شما عرض می‌کنم. در گزارش تهیه شده در بنیاد توسعه فردا کاربردهای ابررسانا در6 حوزه: انرژی، نظامی، فناوری ارتباطات و اطلاعات، پزشکی، حمل و نقل و صنایع هوایی مورد بررسی قرار گرفته و فهرستي از کاربردهای ابررسانایی در این 6 حوزه تهیه شده است، این کاربردها به عنوان مثال شامل موارد زیر هستند:

حوزه انرژی:

ژنراتور، توربین، کابل انتقال نیرو، ترانسفورماتور، محدودکننده جریان خطا، ذخیره‌ساز مغناطیسی انرژی، چرخ طیار و موتور.

 

حوزه پزشکی:

تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی، بررسی فعالیت قلب و مغز انسان، طیف‌سنجی NMR، طیف‌سنج جرمی.

 

اطلاعات و ارتباطات:

کامپیوتر سریع، مدارات الکترونیکی دیجیتال، گیرنده و فرستنده رادیویی دیجیتالي .

 

فضایی:

اندازه‌گیری اثرات گرانشی آشکارساز اشعه ایکس، دوربین دید در شب.

 

حوزه حمل و نقل:

قطارهای شناور و موتور کشتی‌ها.

 

روشن‌تر مثال می‌زنید؟

از سیستم حمل و نقل برایتان مثال بزنم. حتما اسم قطارهای شناور به گوشتان خورده که کشور ژاپن سال‌های گذشته روی آن کار کرده و آن را به تولید صنعتی رسانده است. در این قطارها از آهنرباهای ابررسانا به منظور معلق‌سازی قطار استفاده می‌شود.

یکی از مسائلی که بشر در تمام اعصار و قرون مختلف با آن دست به گریبان بوده، سیستم‌های حمل و نقل است. حمل و نقل آسان، مطمئن، ارزان و سریع همواره از آرزوهای دیرین بشر بوده است. یکی از وسايل مهم حمل و نقل، قطار است. از زماني كه خصوصيات و مشخصات فني اصلي سيستم‌هاي ريلي طرح شده، تاكنون همواره سعي بر اين بوده كه مشكلات اين سيستم رفع شود يا حتي‌الامكان بهره‌وري آن بهبود يابد. در اين زمينه تلاش‌هاي مختلفي به‌صورت جدي يا به صورت مقطعي صورت پذيرفته است. در عصر حاضر، بيشتر توجه روي كاهش نياز به تماس چرخ و ريل متمركز شده چرا كه اين امر موجب فرسودگي چرخ و ريل و ايجاد آلودگي صوتي مي‌شود و از سوي ديگر در ميزان چسبندگي و در نتيجه اعمال توان حداكثر، محدوديت‌هايي ایجاد می‌کند.

يكي از راه‌حل‌هايي كه جهت كاهش تماس چرخ و ريل به نظر مي‌رسد، استفاده از سيستم شناوري مغناطيسي است. شناوری مغناطيسي تكنولوژي جديدي در حمل و نقل ريلي است. این سیستم با بهره‌گیری از میدان مغناطیسی که بین قطار و خط ایجاد می‌شود، سبب می‌شود قطار در فاصله اندکی از خط معلق مانده و در طول خط به پرواز درمی‌آید. حذف تماس وسیله با زمین به مفهوم حذف کامل اصطکاک یعنی عامل اتلاف انرژی و کاهش سرعت در سیستم‌های سنتی است. به این ترتیب تنها نیروی بازدارنده، مقاومت هواست که البته می‌توان با آیرودینامیک کردن بدنه قطار آن را به حداقل رساند و به سرعت‌های بسیار بالا رسید. همچنين این نوع قطار شرايط راحت و مناسبي را برای مسافران ایجاد مي‌کند چرا که عدم وجود تماس بین قطار و خط، لغزش حرکت قطار را جذب کرده و آسایش بیشتر مسافران را فراهم می‌کند. مسافران در اين وسيله نقليه الكترومغناطيسي با وجود سرعتي بالا، نسبت به سيستم‌هاي حمل و نقل ديگر ايمن‌تر هستند. همچنين به علت بالاتر بودن خط نسبت به سطح زمين، اين اطمينان حاصل مي‌شود كه هيچگونه مانعي بر سر راه وجود نخواهد داشت. برخلاف دیگر وسایل حمل و نقل، به دلیل استفاده از انرژی الکتریکی، هیچ‌گونه آلودگی هوا در مسیر حرکت قطار وجود نخواهد داشت که این مساله در مناطق پرازدحام شهری که آلودگی هوا یک مشکل عمده تلقی می‌شود نقطه قوت است. با توجه به اينكه در این سيستم‌ها چرخ وجود ندارد، اين سيستم از لحاظ آلودگي صوتي ناشي از چرخ، مبراست. وزن وسيله نقليه نيز به علت نبودن چرخ، محور و لکوموتيو كمتر است.

به طور معمول 2 نوع فناوری برای شناورسازی قطارها استفاده می‌شود:

1- معلق‌سازی الکترومغناطیسی

2- معلق‌سازی الکترودینامیکی

بالاترین سرعت با استفاده از سیستم معلق‌سازی الکترودینامیکی 581 کیلومتر بر ساعت و در ژاپن گزارش شده است. این سیستم هنوز تجاری نشده و قرار است در سال 2025 تجاری شود. بالاترین سرعت با استفاده از سیستم معلق‌سازی الکترومغناطیسی 501 کیلومتر بر ساعت و در شهر شانگهای گزارش شده است. این مسیر 30 کیلومتر بوده و حدود 4 سال است که تجاری شده است.

یک کاربرد دیگر ابررسانا در عملیات شناسایی با رادار مایکروویو است. رادار یک سیستم آشکارسازی اشیاست که معمولا از امواج الکترومغناطیسی استفاده می‌کند تا محدوده، جهت و سرعت اشیای متحرک و ثابت را تعیین کند. الکترونیک ابررسانایی می‌تواند به رادارهای دفاعی برای موشک‌های ضدکشتی کمک کند.

موشک‌های ضدکشتی در دریا از روشی استفاده می‌کنند تا رادارها و آشکارسازها نتوانند آنها را حین نزدیک شدن به کشتی مورد نظر شناسایی کنند. بنابراین این موشک‌های ضدکشتی تنها کسر بسیار کمی‌ از کل سیگنال رادار را بازتاب می‌کند.

همین‌طور ابررسانایی بالاترین محدوده دینامیکی دیجیتال‌کننده را قادر می‌کند تا کوچکترین سیگنال‌ها را آشکارسازی کرده و حمله‌های غافلگير کننده را آشکار کند.

این فناوری با وجود چنین کاربردها و مزایایی چرا اینقدر در ایران مهجور مانده است؟ چرا با وجود رشد بسیار سریع فناوری‌های جدیدتری همچون نانوفناوری به این مقوله که قدمت بیشتری نیز دارد توجه خاصی صورت نگرفته است؟

همانطور که بیان کردید، این فناوری نسبت به دیگر فناوری‌های نوین از سابقه بیشتری در ایران و جهان برخوردار است و بازار بالفعل ابررسانایی نسبت به برخی از فناوری‌های نوپدید غنی‌تر و بزرگ‌تر است. این حوزه از فناوری یک حوزه غنی در 2 وجه علوم پایه و کاربردهای صنعتی بوده و کمتر فناوری‌ای از چنین غنایی برخوردار است. اما متاسفانه بین ایران و دیگر کشورهای جهان تفاوت زیادی در زمینه گسترش این پدیده و سرمایه‌گذاری روی آن وجود دارد. در گزارشات پیمایش خارجی تهیه شده توسط بنیاد توسعه فردا، برای وضعیت جهانی ابررسانایی وضعیت ایالات متحده آمریکا به عنوان نمونه کشوری از قاره آمریکا، وضعیت اتحادیه اروپا و وضعیت ژاپن به عنوان نمونه کشوری از قاره آسیا مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن واقعا تکان‌دهنده است. آمریکا 4 مرکز دولتی دارد از جمله دفتری که در دپارتمان انرژی آمریکا تاسیس شده است. اتحادیه اروپا 3 مرکز مشخص دارد و در کل اروپا 13 شرکت خصوصی در حال فعالیت صنعتی روی ابررسانا هستند. در ژاپن هم علاوه بر مرکز بین‌المللی‌ فناوری ابررسانایی، 4 شرکت خصوصی نیز در این زمینه فعال هستند. همچنین گزارشات جهانی درباره حجم بازاهای ابررسانا که عمدتا به کابل ابررسانا اختصاص دارد، منتشر شده و آینده بازار ابررسانا مورد پیش‌بینی‌ قرار گرفته است.

نکته قابل توجه اینجاست که در کشورهای توسعه‌یافته جهان این تکنولوژی به طور کامل صنعتی شده اما در ایران هزینه تولید یک متر کابل ابررسانا چندین برابر قیمت آن در بازار جهانی است. حتی مثلا در آمریکا پیش‌بینی‌‌های لازم جهت هزینه جایگزینی ادوات ابررسانا در کابل‌کشی به‌وسیله کابل ابررسانا و میزان صرفه‌جویی که در اتلاف انرژی می‌شود مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه
60 درصد برق مصرفی در کشوری مانند آمریکا از سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود، استفاده از ادوات ابررسانا می‌تواند تاثیرات زیادی در کاهش تبعات زیست محیطی و گازهای آلاینده داشته باشد. در حالی که در ایران هچ شرکت یا ارگانی روی ابررسانایی فعالیت ندارد و فعالیت های مرتبط با ابررسانایی محدود به آزمایشگاه‌های دانشگاه‌ها مانند آزمایشگاه ادوات ابررسانای دانشکده برق دانشگاه صنعتی شریف یا پایان‌نامه‌های دانشجویی محدود است و صنعت و دولت هیچ حمایتی از ابررسانایی نمی‌کنند. یکی از دلایل این پدیده را می‌توان این نکته عنوان کرد که جنس سرمایه‌‌گذاری در این حوزه از جنس سرمایه‌گذاری خطر‌پذیر است و نیاز به حمایت و سرمایه‌گذاری کمپانی‌های بزرگ در این حوزه از فناوری بشدت وجود دارد. ضمنا سرمایه‌گذاری پایه در این حوزه صورت نگرفته در صورتی که مثلا در حوزه نانوفناوری سرمایه‌گذاری بسیار خوبی برای حمایت از پایان‌نامه‌های دانشگاهی صورت گرفته و این تکنولوژی آنچنان که باید مورد توجه سیاستگذاران و صنعتگران واقع نشده است. این نشست و امثال این برنامه‌ها تلاشی است در جهت معطوف کردن نظر سیاستگذاران به این مقوله.

اساسا ابررسانایی در ذهن و نظر سیاستگذاران ما وجود دارد؟ آیا در اسناد ملی ما جایگاهی برای این مقوله در نظر گرفته شده است؟

با استناد به بند 6- ب قانون اساسی در جمهوری اسلامی ‌ایران، دولت موظف است به‌عنوان یکی از راهکارهای اصلی برای حفظ کرامت انسان‌ها از توسعه علوم و فناوری‌های پیشرفته حمایت کند. تصریح قانون اساسی در این باره، تعیین‌کننده راهبرد و خط‌‌مشی برنامه‌ها و سیاست‌های کلان جمهوری اسلامی ‌ایران در توسعه فناوری‌های نوین چون ابررسانایی است. هر چند به علت محدود بودن منابع کشور برای سرمایه‌گذاری در تمام‌ حوزه‌های علوم و فناوری‌های نوین ممکن نیست ولی اصل توسعه این علوم و فناوری‌ها مورد حمایت قانون اساسی جمهوری اسلامی ‌ایران است. انتخاب حوزه‌های مرجح فناوری و علوم نوین بستگی به مجموعه عوامل و شرایط دیگری دارد که باید با جزئیات و به دقت مورد بررسی قرار گیرد و پس از تعیین حوزه‌های دارای اولویت برای سرمایه‌گذاری، سندهای بخشی مناسب برای بسط و توسعه آنها تنظیم شود.

سندهای دیگر که بر پایه قانون اساسی کشور و توسط دستگاه‌های ذی‌صلاح تنظیم شده، تعیین‌کننده حوزه‌های دارای اولویت در توسعه علوم و فناوری‌های نوین است. مهم‌ترین سند در این حوزه نقشه جامع علمی‌ کشور است که در آن حوزه‌های دارای اولویت تعیین شده‌اند. همچنین چشم‌انداز 20 ساله کشور جامعه مطلوب ایرانی را در افق
20 ساله از زمان ابلاغ توصیف می‌کند. در این سند جامعه ایرانی را در 20 سال بعد، جامعه‌ای «برخوردار از دانش پيشرفته، توانا در توليد علم و فناوري، متکي بر سهم برتر منابع انساني و سرمايه‌ اجتماعي در توليد ملي» توصیف می‌کند. بر این اساس یکی از مهم‌ترین مسؤولیت‌های مسؤولان برنامه‌ریز در تدوین برنامه‌های بخشی توجه به توسعه علم و فناوری در داخل کشور است. از آنجایی که منابع کشور برای توسعه فناوری‌ها محدود است باید علاوه بر تکلیف فوق‌الذکر معیارهای دیگری نیز برای انتخاب و کسب فناوری‌ها در نظر گرفت. در قانون اساسی جمهوری اسلامی‌ایران و به علاوه چشم‌انداز 20 ساله کشور، تامین سلامت برای افراد جامعه از وظایف و هدف‌های متعالی دولت تعیین شده است. همانگونه که در بخش‌های دیگر این گزارش نشان داده شده، دستگاه و تجهیزات گوناگونی در حوزه پزشکی متکی به فناوری ابررسانایی هستند که دستگاه MRI نمونه‌ای از این تجهیزات است که در تشخیص بسیاری از بیماری‌ها نقش کلیدی دارد. این نقش در آینده به مقدار زیادی توسعه خواهد یافت. مهم‌ترین فناوری پایه در ساخت دستگاه‌های MRI ، آهنرباهایی با میدان مغناطیسی بزرگ است که در ساخت آنها از فناوری ابررسانایی به صورت مستقیم استفاده می‌شود. همچنین این فناوری در بسیاری از حوزه‌های با اولویت در نقشه جامع علمی ‌کشور مورد نیاز است. با مراجعه به درخت فناوری ارائه شده در گزارش بنیاد توسعه درخواهید یافت توسعه حوزه‌هایی همچون فناوري‌هاي حمل و نقل برقی، فناوري‌هاي انرژي، تولید روشنایی برق با بهره‌وري بسیار بالا، فناوري‌هاي هوافضا، علوم و فناوري‌هاي حوزه سلامت، روش‌هاي تشخیص و درمان بویژه MRI، فناوري‌هاي حوزه الکترونیک، ارتباطات و اطلاعات و ... نیاز مستقیم به فناوری ابررسانایی دارد. حوزه‌هایی چون پردازش فوق‌سریع و موازی داده‌ها بدون در نظر گرفتن ابررسانایی بسیار دشوار یا غیرممکن است. توسعه فناوری‌های با بهره‌وری بالا در تولید و انتقال انرژی برق تنها با استفاده از ابررسانا ممکن است. در حوزه حمل و نقل برقی استفاده از موتورهای با قابلیت و بهره‌وری بالا که مبتنی بر فناوری ابررسانا هستند در توسعه حمل و نقل برقی بسیار کلیدی است. به‌علاوه توسعه قطارهای برقی سریع‌السیر به مقدار زیادی به فناوری ابررسانا بستگی دارد. حوزه‌های دیگر هم از این قاعده مستثنا نیستند و با مراجعه به درخت فناوری می‌توان ارتباط شاخه‌های فوق با فناوری ابررسانایی را یافت.

آیا به طور مشخص پیشنهاداتی در جهت توسعه این پدیده مبتنی بر راهبردهای نقشه جامع علمی‌کشور وجود دارد؟

از مجموعه راهبردهای قابل استناد در حوزه ابررسانایی می‌توان ویژگی‌های مشخصی برای سند توسعه ابررسانایی به‌دست آورد. فهرستی از راهبردها و برنامه‌هایی که مبتنی بر راهبردهای نقشه جامع علمی ‌کشور در حوزه علوم پایه و علوم کاربردی و انطباق آن با علوم و فناوری ابررسانایی تنظیم و ارائه شده است، عبارتند از:

1- تقویت همکاری‌های بین‌المللی بویژه با ایرانیان مقیم خارج

2- حمایت مالی و قانونی از تاسیس شرکت‌های دانش‌بنیان در حوزه ابررسانایی

3- اختصاص یکی از پارک‌های علوم و فناوری به صورت تخصصی به حوزه ابررسانایی

4- حمایت از تشکیل قطب‌های علمی ‌ابررسانایی

5- تاسیس آزمایشگاه ملی ابررسانایی

6- راه‌اندازی شبکه آزمایشگاهی ابررسانایی کشور

7- حمایت از یک ابرپروژه در حوزه ابررسانایی.

ظاهرا در این طرح ملی، اقداماتی برای تدوین اسناد جامع ابررسانایی انجام شده است، همین‌طور است؟

با توجه به اینکه برنامه پنجم توسعه هنوز از سوی دولت ابلاغ نشده و همچنین در اسناد پایین‌دستی نظیر سند توسعه فناوری، تدوین شده توسط مجمع تشخیص مصلحت نظام، اشاره مستقیمی ‌به توسعه ابررسانایی نشده و ضمن اینکه اشارات کلی و الزامات به توسعه فناوری و علوم نوین از جنس الزاماتی است که در اسناد بالادستی که در بالا مورد بررسی قرار گرفته‌اند و به آنها اشاره شد، است در نتیجه این اسناد پایین‌دستی الزامی‌ فراتر از آنچه در اسناد بالادستی آمده، ندارند. به همین منظور و با توجه به اینکه در هیچ‌یک از اسناد بالادستی و پایین‌دستی به‌صورت مشخص اشاره‌ای به توسعه فناوری ابررسانایی نشده و با توجه به اسناد دیگری که در گزارشات این موسسه به آنها اشاره شده لزوم تدوین سند جامع در حوزه فناوری ابررسانایی بدیهی است و این پروژه مهم‌ترین وظیفه‌اش تدوین این سند (سند ملی توسعه فناوری ابررسانایی) است، به این معنا که تاکنون سندی در این زمینه تدوین نشده است اما ان‌شاءالله در ادامه این طرح به این سند دست خواهیم یافت.

شما این نشست را در تاثیر بر سیاست‌های کلان نظام موثر می‌دانید؟

در واقع برگزاری چنین نشست‌هایی به ایجاد یک شبکه ملی در کشور کمک خواهد کرد. نکته قابل توجه پیش از این نشست این بود که بسیاری از محققان و اساتید دانشگاه و پژوهشگران از رخدادهای درون حوزه افراد دیگر مطلع نبودند و این مساله موجب عدم وجود یک وفاق و خواست گسترده در جامعه آکادمیک و صنعتی ما شده که منجر به عدم توجه نسبی سیاستگذاران به این مقوله شده است. علاوه بر این، خلايی که در بسیاری از علوم دانشگاهی ما وجود دارد و در این زمینه نیز بسیار مشهود است، عدم ارتباط صنعت و دانشگاه است. شاید به جرات بتوان گفت تجمیع افراد مختلف این رشته اعم از اساتید دانشگاه، پژوهشگران و صنعتگران در این زمینه بتواند گام موثری در پر کردن این خلأ ایجاد کند.

تا اینجا راجع به سیاستگذاران و تصمیم‌گیران صحبت کردیم. اما همه بحث به این سطح بازنمی‌گردد. به عنوان سوال آخر می‌خواهم بپرسم آیا برای پژوهشگران و محققان در این زمینه نیز سرفصل‌های پیشنهادی وجود دارد که به نوعی موجب تحقق اهداف کلی نظام و همگرایی تحقیقات هدفمند در این زمینه شود؟

در بررسی‌ای که طی این مدت و در این طرح انجام شده محورهایی برای انجام تحقیقات احصا شده است که شامل موارد زیر است:

1- افزایش پارامترهای بحرانی ابررسانایی در ابررساناهای موجود با استفاده از وارد کردن انواع ناخالصی‌ها و بهبود روش‌های ساخت

2- مطالعه نظری و تجربی اثر آلایش‌های مختلف روی پارامترهای ابررسانایی

3- یافتن توجیه نظری برای ابررساناهای موجود

4- استفاده از ابررساناهای موجود برای کاربردهای مختلف ابررسانایی

5- روش‌هایی برای تجاری‌سازی ابررساناها و کاهش هزینه‌های استفاده از آنها با استفاده از تغییر روش ساخت مواد ابررسانا و تهیه سیستم‌های سردسازی ارزان‌تر

6- کشف ابررسانایی در ترکیبات جدید.

ارسال نظر
captcha
پربیننده