1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

پای درس تجربه؛ ترکیب علم و صنعت

افراد مقاله : ‌ مترجم - زهرا اکرمی

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : تحقیق و توسعه تاریخ مقاله : 1397/04/04 تعداد بازدید : 175

 

دیانا نانُوا می‌گوید: " یک زیرساخت پژوهشِ مشترک، جوان زمینه‌ای مناسب برای پژوهشگران آماده می‌کند تا تحقیقات بنیادی و کاربردی را بهم پیوند زنند."

من همیشه جذب پیشرفت‌های فناوری می‌شوم و همین باعث شد تا در دانشگاه رشته‌ی فیزیک را انتخاب کنم. در طول دوره‌های درسی، به نانوساختار‌ها علاقه‌مند شدم و وقتی تصمیم گرفتم برای دکتری درس بخوانم می‌خواستم علاقه‌ی قلبی‌ام به برنامه‌های نوآورانه را با آنچه اخیرا برایم جالب آمده پیوند بزنم. آزمایشگاه نوآوری در هایدلبرگ، آلمان، گزینه‌ی مناسبی بود چراکه این آزمایشگاه، یک زیرساخت تحقیقات چندرشته‌ای برای دانشگاه و صنعت است. تمرکز آن بر الکترونیک چاپی و ارگانیک و در نهایت، هدف آن پیوند تحقیقات بنیادی و موضوعات کاربردی در زندگی واقعی است. فعالیت در آزمایشگاه نوآوری بدین معناست که من رسما دانشجوی دانشگاه‌هایدلبرگ بودم و تحقیقات بنیادی انجام می‌دادم، و به‌طور همزمان در پروژه‌هایی با همکارانی از صنایع شیمیایی و سلول خورشیدی نیز مشارکت داشتم.

نیمه رسانا‌های ارگانیک، ترکیبی از چالش‌های بنیادی و فرصت‌های فناوری را با هم دارند. به بیان دیگر، آن‌ها می‌توانند هزینه‌های فرآیند چاپ دیود‌های نوری، سلول‌های خورشیدی و حسگر‌ها را کاهش دهند. نیمه‌رسانا‌های ارگانیک در کنار ویژگی سبکی، انعطاف‌پذیری و شفافیت، در برنامه‌های نوآورنه نظیر ترکیب سلول‌های خورشیدی در نمای ساختمان، صفحه نمایش با قابلیت خمش یا حسگر‌های فشارِ منعطف به کار می‌روند. از دیدگاه بنیادی، نیمه‌رسانا‌های ارگانیک اغلب ساختار مشخص و نظم بلند برد ندارند. چگونگی تأثیر این بی‌نظمی بر ویژگی‌های کلیدی مانند رسانایی، که در کارکرد دستگاه‌های نیمه‌رسانا اهمیت دارد، هنوز قابل درک نیست و این مهم، انجام تحقیقات بنیادی را به امری ضروری تبدیل کرده است. بدیهی است برای کاوش در هر دو ویژگی بنیادی و کاربردی این شاخه، مسیری طولانی در پیش است، پس چرا هر دو رویکرد را در یک پروژه‌ی مشترک ترکیب نکنیم؟

برای بخشی از پروژه‌ی دکتری در آزمایشگاه نوآوری، من در زمینه‌ی ارتباط پیچیده میان ویژگی‌های ساختاری و الکترونیکی نیمه‌رساناهای ارگانیک، و به‌طور خاص آنچه در سلول‌های خورشیدی به‌کار می‌رود، مطالعه کردم. من از آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM با یک واحد اسپکتروسکوپی که امکان‌شناسایی مواد ارگانیک مختلف در یک ترکیب را فراهم می‌کند، برای بررسی ساختار نیمه‌رسانا استفاده کردم. این بسیار ارزشمند است چرا که معمولا مواد ارگانیک متفاوت (مثلا دهنده و گیرنده) در لایه‌های فعال سلول‌های خورشیدی ارگانیک مخلوط می‌شوند، اما به دلیل کربن زیاد در TEM استاندارد، کنتراست ضعیفی نشان می‌دهد. در ابتدا، من بیشتر بر روی زمان‌بری طراحی دستگاه‌ها در ابعاد نانومتری در نمونه‌های دستگاه‌های سلول خورشیدی TEM تمرکز کردم. متعاقبا، بر اندازه‌گیری‌های پیچیده‌ی TEM و آنالیز آن متمرکز بودم. خوشبختانه، برای پردازش دستگاه توانستم از مزایای پروژه‌ی مشترکمان در آزمایشگاه نوآوری استفاده کنم و از همکارانی که در صنعت و دیگر دانشگاه‌ها بودند کمک گرفتم. آن‌ها به من در ساخت و تعیین ویژگی‌های الکتریکی دستگاه‌های سلول خورشیدی کمک کردند و من ویژگی‌های بنیادی ساختاری مواد فعال را آنالیز کردم. در انتهای پروژه، ما تمامی اطلاعات را کنار هم گذاشتیم و نشان دادیم که چگونه می‌توانیم از شرایط پردازش برای بهبود ویژگی‌های ساختاری استفاده کنیم. همچنین ما تأثیر آن را بر بازده سلول‌های خورشیدی ارگانیک نشان دادیم، که به زودی در خط تولید قرار می‌گیرد. دستاورد‌های ما برای نشان دادن این واقعیت که هر دو رویکرد بنیادی و کاربردی به یک اندازه مهم هستند مثال خوبی بود. اندازه‌گیری‌های پیچیده‌ی TEM زمانی که در دستگاه‌های واقعی انجام شوند جالب‌ترهم می‌شوند و دستگاه‌های واقعی زمانی کاربردی‌ترمی‌شوند که شما طرز کارشان را بدانید.

البته این همکاری مشکلاتی نیز در پی داشت. معایب کار کردن با شرکت بزرگ صنعتی، مثلا محرمانه بودن اطلاعات، برای پژوهشگران جوآنکه می‌خواهند نتایج کارشان را منتشر کنند، می‌تواند ناامید‌کننده باشد. هرچند این موضوع روی من تأثیر خاصی نداشت، چراکه من به‌طور همزمان در پروژه‌های غیرمحرمانه نیز شرکت داشتم، و معتقدم این می‌تواند برای دیگر پژوهشگران جوآنکه بر نشریات متعددی برای برتری در فضای رقابتی متکی هستند مانع بزرگی به حساب آید. افزون بر این، بخشی از پژوهش درباره‌ی بهینه‌سازی پارامتر‌های پردازش به منظور عملکرد هر چه بهتر دستگاه‌ها است و درصورتی‌که شما بیشتر به فهمیدن دلیل کار کردن یا نکردن دستگاه علاقه‌مند باشید این موضوع می‌تواند ناامید‌کننده باشد. روی هم رفته، من فرصت این را داشتم که رویکرد متفاوتی برای تحقیق فرا بگیرم و درباره‌ی چگونگی تکامل تحقیقات صنعتی و اینکه کدام فناوری‌ها در بالاترین سطح پیشرفتند اطلاعات ارزشمندی کسب کنم.

این همکاری مشترک فرصتی عالی بود تا پژوهش را از منظرهای متفاوتی تجربه کنم. تعامل با صنعت و سایر گروه‌ها به من یاد داد که چگونه تحقیقم را در بستر بزرگتری قرار دهم و حقایق مهم و تأثیرات آن‌ها را بر موارد مختلف ببینم. درک پژوهش‌های صنعتی هیجان انگیز است و می‌تواند مزیتی رقابتی برای شغل آینده، خصوصا در شاخه‌ای کاربردی مانند الکترونیک ارگانیک باشد. درکنار شبکه‌ی بزرگ علم و صنعت، فرصت پژوهش مشترک چند رشته‌ای، در حقیقت راه را برای هر مسیر شغلی هموار می‌کند. هرچند بیشتر فارغ التحصیلان دکتری در نهایت راهی جز دانشگاه را انتخاب می‌کنند. شاید این به دلیل زمینه‌ی پژوهش و چشم انداز آینده باشد ـــ یا فقط یک تصادف؟

دیانا نانُوا اخیرا دکتری خود را در رشته‌ی فیزیک در آزمایشگاه نوآوری، دانشگاه‌هایدلبرگ، آلمان به اتمام رساند.

 

منبع

 Nature nanotechnology, vol 11, march 2016.