*مینا*
20th January 2010, 08:15 PM
گفت و گو با دکتر سيم‌چي، سرپرست آزمايشگاه
آزمايشگاه مواد پيشرفته و نانومتري در سال 1383 در دانشگاه صنعتي شريف تأسيس شد. اين آزمايشگاه از حمايت سازمان صنايع نوين ايران وابسته به وزارت معادن و فلزات برخوردار است. باشگاه نانو، براي آشنايي با فعاليت‌هاي اين آزمايشگاه، و نيز تحولات مربوط به مواد نانومتري، گفت‌وگويي با سرپرست آن، آقاي دکتر سيم‌چي، انجام داده است که توجه شما را به آن جلب مي‌کنيم.
باشگاه نانو: اين مرکز را به صورت مختصر، به علاقه‌مندان علوم و پديده‌هاي نانويي معرفي کنيد.
http://www.nanoclub.ir/contents/Sharifreport/01.jpg
آقاي دکتر سيم چي، سرپرست آزمايشگاه
دکتر سيم چي: ما در اينجا در دو بخش فعاليت مي کنيم. يک بخش مربوط به مواد پيشرفته و بخش ديگر به طور خاص مربوط به مواد نانومتري است. البته اين دو موضوع با يکديگر ارتباط زيادي دارند. اگر روش‌هاي توليد نانومتري به سه روش جامد، مايع و گاز تقسيم شوند، ما در اين مرکز در بخش‌هاي جامد و گاز فعاليت مي کنيم. در واقع بايد گفت که کار ما توليد نانوپودرهاي فلزي و سراميکي با استفاده از روش‌هاي گازي و جامد است. براي توليد به روش جامد، دستگاه‌هاي مورد نياز را از خارج تهيه کرده‌ايم، ولي در روش گازي تمام دستگاه ها را خودمان ساخته ايم که براي اولين بار در کشور اتفاق افتاده است. با روش‌هاي گازي تا به حال پودرهاي مس، نقره و قلع توليد شده‌اند و در روش سراميکي هم دي‌اکسيد تيتانيم توليد شده است. ما اولين گروهي هستيم که با روش هاي گازي اين عمليات را انجام داده و محصول توليد کرده ايم. کاربرد اين محصولات مشخص است. مثلاً پودر نقره براي توليد مواد بيولوژيکي و آنتي باکتريال و پليمرهاي هادي، پودر مس براي روان‌سازي در داخل ماشين ها، SiO2 براي توليد حسگرها و TiO2 براي توليد لعاب به کار مي روند.
کار ديگر ما ساخت کامپوزيت‌هايي با پاية فلزي است. البته اولين کار ما در مورد پايه هاي مسي بود که چون قبلاً اين کار در ايران انجام شده بود، شروع به ساخت کامپوزيت هايي با پاية فلزي از نوع آلومينيوم کرديم. ساخت اين کامپوزيت‌ها تقريباً به پايان رسيده و آزمايش‌هاي انجام‌شده روي آن نشان مي دهد که از لحاظ خواص با انواع خارجي يکي است.
مواد کامپوزيتي به موادي گفته مي‌شود که از ترکيب چند نوع ماده که به شکل فيزيکي با هم ترکيب شده‌اند، به وجود آمده باشند. يک مثال خوب از کامپوزيت، کاه گل است. کامپوزيت‌ها از دو قسمت زمينه (مادة اول که در يک سري از خواص نقص دارد) و تقويت‌کننده (مادة دومي که به مادة اول اضافه مي‌شود تا دسته‌اي از خواص آن را بهبود دهد) تشکيل مي‌شوند. به‌زودي مقالة «کامپوزيت‌ها و نانوکامپوزيت‌ها» در باشگاه نانو منتشر مي‌شود.
به طور کلي اگر بازار نانو به چهار بخش نانوکامپوزيت ها، نانوپودرها، نانوساختارها و نانوپوشش ها تقسيم شود، آزمايشگاه ما در دو بخش اول که خود زيرمجموعه‌هاي فراواني دارند کار مي کند و به پيشرفت‌هايي هم رسيده است.
باشگاه نانو: شما بازار نانو را به چهار بخش نانوساختارها، نانوکامپوزيت ها، نانوپودرها و نانوپوشش ها تقسيم کرديد؛ دربارة نانوساختارها و نانوپوشش ها و چگونگي و اساس تقسيم‌بندي آنها توضيح دهيد.
دکتر سيم‌چي: نانوساختارها موادي هستند که دانه‌بندي آنها در مقياس نانو است. يعني گروه و انباشتي از ذرات که اندازة آنها 10 نانومتر است، مانند ساختار مس که در حالت عادي اندازة آن 10 تا 50 ميکرومتر است و با تغيير اندازة آن تا 10 نانومتر، خواص مکانيکي آن بسيار متفاوت مي شود. همين موضوع دربارة فلزات ديگر مانند آلومينيم نيز صدق مي کند. روش‌هاي مختلفي براي اين کار وجود دارند که به «روش‌هاي تغيير شکل سريع» معروفند.
نانوپوشش ها هم، همان‌طور که از اسم آنها پيداست، پوشش هايي در مقياس نانو هستند و کاربردهاي بسياري دارند.
باشگاه نانو: پس به طور کلي در اين مرکز روي توليد نانو مواد با استفاده از روش‌هاي گازي و جامد کار مي شود؟
دکتر سيم چي: بله. به اين صورت که شما مواد را در فشار کنترل‌شده در فاز گازي آماده مي کنيد، بعد تحت شرايط خاص تجزيه مي‌کنيد و روي سطح بسيار سرد مي‌نشانيد. در اين حالت، اصطلاحاً «جوانه‌زني در فاز بخار» انجام مي گيرد و به علت سرماي شديد، ذرات اجازة رشد پيدا نمي کنند و به صورت ته‌نشين درمي‌آيند و در نتيجه مي‌توان آنها را جمع‌آوري کرد.
در فاز جامد يکي از برنامه هاي آيندة آزمايشگاه، ساخت کامپوزيت هاي تنگستن براي صنعت برق است. يکي از ويژگي‌هاي نانو‌فناوري اين است که با تعداد زيادي از علوم ارتباط پيدا مي کند، يعني ميان رشته اي است و با بيشتر رشته ها از جمله برق، شيمي، فيزيک و موارد ديگر سروکار دارد.
http://www.nanoclub.ir/contents/Sharifreport/02.jpg
دستگاه توليد نانوذرات
باشگاه نانو: راجع به همکاري‌هاي اين مجموعه با دانشگاه‌ها و دانشکده هاي ديگر توضيح دهيد.
دکتر سيم چي: در حال حاضر با دانشکدة فيزيک دانشگاه صنعتي شريف ارتباط نزديک داريم. در کنار آن، دانشگاه شريف پژوهشکدة نانو را نيز تأسيس کرده است که ما با آن قسمت هم در ارتباطيم. همچنين دانشکدة شيمي و نيز بيوالکتريک و محققان بيوتکنولوژي دانشگاه شريف و استاداني از دانشکدة برق و مکانيک شريف ما را در اين زمينه ياري مي‌کنند. ما سعي کرده‌ايم مجموعه اي را تشکيل دهيم که به گسترش کارمان کمک کند.
باشگاه نانو: با توجه به توضيحات شما، مي خواهيم به زبان ساده براي ما و عموم مخاطبان باشگاه نانو، بگوييد که جايگاه پژوهشگاه شما در کشور و نيز جايگاه علوم و فناوري‌هاي نانوي ايران در تعاملات آينده با دنيا کجاست و پيش‌بيني شما در اين‌باره چيست؟
دکتر سيم چي: نمي توانم بگويم که خيلي از ديگران جلو هستيم يا خيلي عقب . فکر مي کنم گروه ما در جايگاهي قرار دارد که ديگر پيشگامان نانو در کشور قرار دارند. تنها چيزي که من فکر مي کنم متفاوت با ساير گروه‌هاست، راه و روشي است که ما براي کار در اين زمينه انتخاب کرده‌ايم. ما از ابتدا در اين زمينه پژوهش و تحليل کرديم و بر مبناي آن دست به سرمايه‌گذاري زديم. فرض ما اين بود که مي خواهيم تا بيست سال آينده در مورد اين موضوعات کار کنيم. حتي در موقع خريد تجهيزات هم اين برنامة طولاني‌مدت را در نظر گرفتيم، زيرا يکي از علل شکست ديگران در اين کار را نداشتنِ برنامهريزي بلندمدت مي‌دانيم. مي توانم ادعا کنم که ما اولين گروه کشور هستيم که نانوکامپوزيت پاية آلومينيمي را به کمک تجهيزات ايراني ساخته ايم.
کار ديگر ما که خيلي روي آن تأکيد داريم، ارتباط با خارج از کشور است و در اين جهت از دانشگاه شريف خواسته‌ايم که با يکي از دانشگاه‌هاي آلمان دورة مشترک دکتري برگزار شود و آلماني‌ها نيز اين موضوع را پذيرفته اند. به اين وسيله مي توانيم دانش فني را منتقل کنيم يا ارتقا دهيم.
باشگاه نانو: توصية شما در مورد کليت نانو و کساني که تازه در اين راه وارد مي‌شوند چيست؟
دکتر سيم‌چي: بحث نانو واقعاً جذاب است، ولي متأسفانه موجي در کشور در مورد آن به وجود آمده که به توليد اطلاعات غلط در اين زمينه منجر شده است. من احساس مي کنم کسي که مي خواهد در زمينة نانو وارد فعاليت شود، بايد سنجيده عمل کند. حوزة نانو بسيار وسيع است. پس بايد زمينه هايي از آن را انتخاب کرد که کاربردي باشند و بتوان از آنها در کشور استفاده کرد. علت آن هم اين است که بودجة مالي کشور محدود است. پس اولويت يابي و برنامهريزي از ديگر نکات مهم براي فعاليت هاست. علاوه بر فقدان پشتيبان مالي، نبود ديد صحيح و عدم تطابق با نيازهاي کشور از علل ناکامي در پژوهش‌ها و فعاليت‌هاي اين حوزه است.
نکتة ديگر اينکه، به علت گستردگي نانو، کار گروهي لازم است و بدون آن موفقيت امکان ندارد. مثلاً تخصص من در زمينة نانوپودرهاست. وقتي به بحث‌هايي که به شاخه هاي ديگر مانند برق و فيزيک مربوط هستند برمي خورم، بايد از ديگران کمک بگيرم. و اين به معني گستردگي نانو و لزوم تحقيق جمعي است.
منبع : نانوکلوپ
آزمايشگاه مواد پيشرفته و نانومتري در سال 1383 در دانشگاه صنعتي شريف تأسيس شد. اين آزمايشگاه از حمايت سازمان صنايع نوين ايران وابسته به وزارت معادن و فلزات برخوردار است. باشگاه نانو، براي آشنايي با فعاليت‌هاي اين آزمايشگاه، و نيز تحولات مربوط به مواد نانومتري، گفت‌وگويي با سرپرست آن، آقاي دکتر سيم‌چي، انجام داده است که توجه شما را به آن جلب مي‌کنيم.
باشگاه نانو: اين مرکز را به صورت مختصر، به علاقه‌مندان علوم و پديده‌هاي نانويي معرفي کنيد.
http://www.nanoclub.ir/contents/Sharifreport/01.jpg
آقاي دکتر سيم چي، سرپرست آزمايشگاه
دکتر سيم چي: ما در اينجا در دو بخش فعاليت مي کنيم. يک بخش مربوط به مواد پيشرفته و بخش ديگر به طور خاص مربوط به مواد نانومتري است. البته اين دو موضوع با يکديگر ارتباط زيادي دارند. اگر روش‌هاي توليد نانومتري به سه روش جامد، مايع و گاز تقسيم شوند، ما در اين مرکز در بخش‌هاي جامد و گاز فعاليت مي کنيم. در واقع بايد گفت که کار ما توليد نانوپودرهاي فلزي و سراميکي با استفاده از روش‌هاي گازي و جامد است. براي توليد به روش جامد، دستگاه‌هاي مورد نياز را از خارج تهيه کرده‌ايم، ولي در روش گازي تمام دستگاه ها را خودمان ساخته ايم که براي اولين بار در کشور اتفاق افتاده است. با روش‌هاي گازي تا به حال پودرهاي مس، نقره و قلع توليد شده‌اند و در روش سراميکي هم دي‌اکسيد تيتانيم توليد شده است. ما اولين گروهي هستيم که با روش هاي گازي اين عمليات را انجام داده و محصول توليد کرده ايم. کاربرد اين محصولات مشخص است. مثلاً پودر نقره براي توليد مواد بيولوژيکي و آنتي باکتريال و پليمرهاي هادي، پودر مس براي روان‌سازي در داخل ماشين ها، SiO2 براي توليد حسگرها و TiO2 براي توليد لعاب به کار مي روند.
کار ديگر ما ساخت کامپوزيت‌هايي با پاية فلزي است. البته اولين کار ما در مورد پايه هاي مسي بود که چون قبلاً اين کار در ايران انجام شده بود، شروع به ساخت کامپوزيت هايي با پاية فلزي از نوع آلومينيوم کرديم. ساخت اين کامپوزيت‌ها تقريباً به پايان رسيده و آزمايش‌هاي انجام‌شده روي آن نشان مي دهد که از لحاظ خواص با انواع خارجي يکي است.
مواد کامپوزيتي به موادي گفته مي‌شود که از ترکيب چند نوع ماده که به شکل فيزيکي با هم ترکيب شده‌اند، به وجود آمده باشند. يک مثال خوب از کامپوزيت، کاه گل است. کامپوزيت‌ها از دو قسمت زمينه (مادة اول که در يک سري از خواص نقص دارد) و تقويت‌کننده (مادة دومي که به مادة اول اضافه مي‌شود تا دسته‌اي از خواص آن را بهبود دهد) تشکيل مي‌شوند. به‌زودي مقالة «کامپوزيت‌ها و نانوکامپوزيت‌ها» در باشگاه نانو منتشر مي‌شود.
به طور کلي اگر بازار نانو به چهار بخش نانوکامپوزيت ها، نانوپودرها، نانوساختارها و نانوپوشش ها تقسيم شود، آزمايشگاه ما در دو بخش اول که خود زيرمجموعه‌هاي فراواني دارند کار مي کند و به پيشرفت‌هايي هم رسيده است.
باشگاه نانو: شما بازار نانو را به چهار بخش نانوساختارها، نانوکامپوزيت ها، نانوپودرها و نانوپوشش ها تقسيم کرديد؛ دربارة نانوساختارها و نانوپوشش ها و چگونگي و اساس تقسيم‌بندي آنها توضيح دهيد.
دکتر سيم‌چي: نانوساختارها موادي هستند که دانه‌بندي آنها در مقياس نانو است. يعني گروه و انباشتي از ذرات که اندازة آنها 10 نانومتر است، مانند ساختار مس که در حالت عادي اندازة آن 10 تا 50 ميکرومتر است و با تغيير اندازة آن تا 10 نانومتر، خواص مکانيکي آن بسيار متفاوت مي شود. همين موضوع دربارة فلزات ديگر مانند آلومينيم نيز صدق مي کند. روش‌هاي مختلفي براي اين کار وجود دارند که به «روش‌هاي تغيير شکل سريع» معروفند.
نانوپوشش ها هم، همان‌طور که از اسم آنها پيداست، پوشش هايي در مقياس نانو هستند و کاربردهاي بسياري دارند.
باشگاه نانو: پس به طور کلي در اين مرکز روي توليد نانو مواد با استفاده از روش‌هاي گازي و جامد کار مي شود؟
دکتر سيم چي: بله. به اين صورت که شما مواد را در فشار کنترل‌شده در فاز گازي آماده مي کنيد، بعد تحت شرايط خاص تجزيه مي‌کنيد و روي سطح بسيار سرد مي‌نشانيد. در اين حالت، اصطلاحاً «جوانه‌زني در فاز بخار» انجام مي گيرد و به علت سرماي شديد، ذرات اجازة رشد پيدا نمي کنند و به صورت ته‌نشين درمي‌آيند و در نتيجه مي‌توان آنها را جمع‌آوري کرد.
در فاز جامد يکي از برنامه هاي آيندة آزمايشگاه، ساخت کامپوزيت هاي تنگستن براي صنعت برق است. يکي از ويژگي‌هاي نانو‌فناوري اين است که با تعداد زيادي از علوم ارتباط پيدا مي کند، يعني ميان رشته اي است و با بيشتر رشته ها از جمله برق، شيمي، فيزيک و موارد ديگر سروکار دارد.
http://www.nanoclub.ir/contents/Sharifreport/02.jpg
دستگاه توليد نانوذرات
باشگاه نانو: راجع به همکاري‌هاي اين مجموعه با دانشگاه‌ها و دانشکده هاي ديگر توضيح دهيد.
دکتر سيم چي: در حال حاضر با دانشکدة فيزيک دانشگاه صنعتي شريف ارتباط نزديک داريم. در کنار آن، دانشگاه شريف پژوهشکدة نانو را نيز تأسيس کرده است که ما با آن قسمت هم در ارتباطيم. همچنين دانشکدة شيمي و نيز بيوالکتريک و محققان بيوتکنولوژي دانشگاه شريف و استاداني از دانشکدة برق و مکانيک شريف ما را در اين زمينه ياري مي‌کنند. ما سعي کرده‌ايم مجموعه اي را تشکيل دهيم که به گسترش کارمان کمک کند.
باشگاه نانو: با توجه به توضيحات شما، مي خواهيم به زبان ساده براي ما و عموم مخاطبان باشگاه نانو، بگوييد که جايگاه پژوهشگاه شما در کشور و نيز جايگاه علوم و فناوري‌هاي نانوي ايران در تعاملات آينده با دنيا کجاست و پيش‌بيني شما در اين‌باره چيست؟
دکتر سيم چي: نمي توانم بگويم که خيلي از ديگران جلو هستيم يا خيلي عقب . فکر مي کنم گروه ما در جايگاهي قرار دارد که ديگر پيشگامان نانو در کشور قرار دارند. تنها چيزي که من فکر مي کنم متفاوت با ساير گروه‌هاست، راه و روشي است که ما براي کار در اين زمينه انتخاب کرده‌ايم. ما از ابتدا در اين زمينه پژوهش و تحليل کرديم و بر مبناي آن دست به سرمايه‌گذاري زديم. فرض ما اين بود که مي خواهيم تا بيست سال آينده در مورد اين موضوعات کار کنيم. حتي در موقع خريد تجهيزات هم اين برنامة طولاني‌مدت را در نظر گرفتيم، زيرا يکي از علل شکست ديگران در اين کار را نداشتنِ برنامهريزي بلندمدت مي‌دانيم. مي توانم ادعا کنم که ما اولين گروه کشور هستيم که نانوکامپوزيت پاية آلومينيمي را به کمک تجهيزات ايراني ساخته ايم.
کار ديگر ما که خيلي روي آن تأکيد داريم، ارتباط با خارج از کشور است و در اين جهت از دانشگاه شريف خواسته‌ايم که با يکي از دانشگاه‌هاي آلمان دورة مشترک دکتري برگزار شود و آلماني‌ها نيز اين موضوع را پذيرفته اند. به اين وسيله مي توانيم دانش فني را منتقل کنيم يا ارتقا دهيم.
باشگاه نانو: توصية شما در مورد کليت نانو و کساني که تازه در اين راه وارد مي‌شوند چيست؟
دکتر سيم‌چي: بحث نانو واقعاً جذاب است، ولي متأسفانه موجي در کشور در مورد آن به وجود آمده که به توليد اطلاعات غلط در اين زمينه منجر شده است. من احساس مي کنم کسي که مي خواهد در زمينة نانو وارد فعاليت شود، بايد سنجيده عمل کند. حوزة نانو بسيار وسيع است. پس بايد زمينه هايي از آن را انتخاب کرد که کاربردي باشند و بتوان از آنها در کشور استفاده کرد. علت آن هم اين است که بودجة مالي کشور محدود است. پس اولويت يابي و برنامهريزي از ديگر نکات مهم براي فعاليت هاست. علاوه بر فقدان پشتيبان مالي، نبود ديد صحيح و عدم تطابق با نيازهاي کشور از علل ناکامي در پژوهش‌ها و فعاليت‌هاي اين حوزه است.
نکتة ديگر اينکه، به علت گستردگي نانو، کار گروهي لازم است و بدون آن موفقيت امکان ندارد. مثلاً تخصص من در زمينة نانوپودرهاست. وقتي به بحث‌هايي که به شاخه هاي ديگر مانند برق و فيزيک مربوط هستند برمي خورم، بايد از ديگران کمک بگيرم. و اين به معني گستردگي نانو و لزوم تحقيق جمعي است.
منبع : نانوکلوپ