فناوری ایرانی در مرز نانو و AI بومی سازی تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی
به گزارش سایت امن، در نمایشگاه نانو دستگاهی ایرانی برای اندازه گیری زاویه تماس و کشش سطحی مواد پرده برداری شد که با تأکید بر هوش مصنوعی و طراحی ماژولار، گامی نو در بومی سازی تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی است.
به گزارش سایت امن به نقل از ستاد نانو، در شانزدهمین نمایشگاه بین المللی فناوری نانو، یکی از فناوری هایی که بالاتر از همه نگاه بازدیدکنندگان و متخصصان را به خود جلب کرد، دستگاهی بود که مرز میان علم سطح و هوش مصنوعی را درنوردیده است؛ دستگاهی ایرانی برای اندازه گیری زاویه تماس و کشش سطحی مواد، با دقتی نانومقیاس و مجهز به ماژول پردازش هوش مصنوعی. این محصول که توسط شرکت «نانو مهندسی سطح ژیکان» طراحی و تولید شده، نقطه ی عطفی در بومی سازی تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی و پیشرفت توان فناورانه کشور محسوب می شود.
رشد فناوری های مبتنی بر نانومهندسی سطح در سالیان اخیر مسیر تازه ای را در توسعه مواد، پوشش ها و تجهیزات هوشمند گشوده است. رفتار سطح در مقیاس نانو تعیین کننده ی عملکرد نهائی مواد در عرصه هایی مانند رنگ، پوشش، پزشکی، خودروسازی و حتی تجهیزات الکترونیکی پیشرفته است. بدین جهت ابزارهای سنجش دقیق خواص سطحی، همچون زاویه تماس و کشش سطحی، نقش کلیدی در پیشرفت صنعتی و پژوهشی کشورها دارند.
در چنین بستری، توسعه یک دستگاه بومی با قابلیت اندازه گیری دقیق این پارامترها و اتکای آن بر فناوری هوش مصنوعی، گامی بزرگ در راه خودکفایی فناورانه ایران بحساب می آید.
از ایده تا محصول دانش بنیان؛ روایت تولد یک نوآوری ایرانی
شرکت ژیکان امروز به عنوان یکی از فعالین جدی در حوزه تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته شناخته می شود؛ اما مسیر رسیدن به محصول نهائی کوتاه نبوده است.
امیر بحرینی، عضو هیأت مدیره این شرکت، در رابطه با خاستگاه ایده می گوید: «ایده اولیه از طرف استاد دانشگاهی از اعضای تیم عنوان شد. بعد از برگشت ایشان از کانادا، ایده ساخت دستگاهی نوآورانه برای اندازه گیری زاویه تماس در دانشکده مکانیک دانشگاه تهران شکل گرفت و تیمی جوان موسس شرکت ژیکان شد.»
به گفته او، هسته ی اولیه پروژه در سال ۱۳۹۳ تشکیل شد و سه سال توسعه اولیه به طول انجامید. اولین محصول تجاری شرکت در سال ۱۳۹۶ وارد بازار شد و آخرین نسخه ی آن، که به ماژول هوش مصنوعی مجهز است، از سال ۱۴۰۳ آغاز و در سال ۱۴۰۴ به مرحله تجاری سازی رسمی و دریافت گواهی نانومقیاس رسیده است. این مسیر ده ساله، نشانه ی پشتوانه علمی و مهندسی قدرتمند محصول است.
زاویه تماس؛ شاخص کلیدی رفتار سطح
ماهیت عملکرد دستگاه بر پایه علم سطح (Surface Science) است. بحرینی برای توضیح ساده ی این مفهوم می گوید: «حتماً دیده اید قطره ی آب روی برخی سطوح می ماند و پخش می شود اما روی برخی دیگر می غلتد و حرکت می کند. اولی سطحی آب دوست (Hydrophilic) و دومی سطحی آب گریز (Hydrophobic) است.»
زاویه تماس، شاخص علمی این رفتار است. هرچه زاویه کمتر باشد، سطح آب دوست تر است و هرچه بزرگ تر شود، سطح آب گریزتر بحساب می آید. این پارامتر در صنایع مختلف همچون رنگ و پوشش، خودروسازی، نفت و گاز، بیومتریال، پزشکی و نساجی کاربرد دارد و تعیین کننده ی کیفیت عملکرد سطوح در تماس با مایعات است.
پیوند نانومقیاس و علم سطح
تفاوت ساختار سطوح در مقیاس نانو عامل اصلی آب گریزی یا آب دوستی است. بحرینی در توضیح می گوید: «قابلیت نانویی محصول به علمی مربوط است که پشت پدیده قرار دارد. رفتار قطره در تماس با سطح، ماهیتی نانومقیاس دارد. مانند پدیده ی معروف لوتوس (برگ نیلوفر آبی) که الهام بخش ساخت سطوح آب گریز مهندسی شده شده است.
به این ترتیب، دستگاه ژیکان تنها یک ابزار اندازه گیری نیست، بلکه بستری برای پژوهش در نانو مهندسی سطح و توسعه سطوح هوشمند بحساب می آید.
هوش مصنوعی؛ حذف خطای انسانی در اندازه گیری
یکی از برجسته ترین خصوصیت های این دستگاه، افزوده شدن ماژول هوش مصنوعی است. در روش های متداول، کاربر باید بصورت دستی مرز میان قطره و سطح را تعیین کند؛ مرحله ای حساس که منشأ خیلی از خطاهای انسانی است.
بحرینی توضیح می دهد: ما با توسعه نرم افزار همزمان با سخت افزار، سیستم را مجهز به پردازش تصویر کردیم. هوش مصنوعی حالا بدون دخالت اپراتور، سطح را تشخیص می دهد و زاویه را محاسبه می کند. نتیجه این تحول، افزایش دقت، تکرارپذیری آزمایش ها و حذف خطای انسانی است؛ موضوعی که برای لابراتوار ها و مراکز صنعتی اهمیت حیاتی دارد.
طراحی ماژولار؛ مزیتی راهبردی برای کاربران
یکی از نقاط تمایز این محصول نسبت به نمونه های خارجی، طراحی ماژولار آنست. اجزای دستگاه قابلیت ارتقا، تعویض و تعمیر مستقل دارند. بگفته بحرینی: «ماژولار بودن سبب می شود در صورت خرابی قسمتی از سیستم، کاربر تنها همان قسمت را تعویض کند. افزون بر آن، ماژول هوش مصنوعی قابل نصب روی نسخه های پیشین هم هست. کاربران قدیمی تنها با یک پیشرفت نرم افزاری می توانند دستگاه خویش را به مدل جدید مجهز کنند.»
این خصوصیت نه فقط هزینه ها را می کاهد، بلکه دسترسی کاربران ایرانی به فناوری های روز را راحت می کند.
مقایسه با نمونه های خارجی؛ کیفیت مشابه، قیمت بسیار پایین تر
دستگاه های اندازه گیری زاویه تماس سال هاست توسط شرکتهای مطرحی مانند Krüss و Biolidng در اروپا و آسیا تولید می شوند. اما بگفته بحرینی، دستگاه ژیکان در سطح کیفی مشابه، با نصف تا یک سوم قیمت آنها عرضه می شود. نمونه های خارجی بین ۱۰ تا ۱۲ هزار دلار قیمت دارند، در صورتیکه مدل ایرانی با کیفیتی معادل، با نصف قیمت به بازار عرضه شده است.
از سال ۱۳۹۷ تاکنون، بالاتر از ۵۰ دستگاه به دانشگاه ها و مراکز صنعتی کشور فروخته شده و قبل از افزودن هوش مصنوعی هم عملکرد موفقی داشته است. حتی یکی از کاربران که تجربه کار با دستگاه خارجی در دانشگاهی خارج از ایران را داشته، اذعان کرده که نسخه ایرانی از نظر سهولت کاربری (User Friendly) روان تر و بدون باگ های نرم افزاری بوده است.
صرفه جویی ارزی و ارزش اقتصادی
بومی سازی این دستگاه تا حالا حدود ۲.۵ میلیون دلار صرفه جویی ارزی برای کشور به وجود آورده است. این صرفه جویی نه فقط از تفاوت قیمت خرید، بلکه از حذف هزینه های گمرک، حمل و نقل، نصب، آموزش و خدمات بعد از فروش خارجی ناشی می شود. با آغاز صادرات، این رقم می تواند چندین برابر افزایش یابد.
تولید سفارشی؛ انعطاف پذیری در کنار کیفیت
تولید این دستگاه بصورت سفارشی صورت می گیرد، اما ظرفیت ساخت محدود ندارد. بحرینی می گوید: «تولید برمبنای سفارش مشتری به انجام می رسد و ظرف سه هفته کاری تحویل داده می شود. چون دانش فنی نزد ماست، محدودیتی در تولید نداریم.»
این مدل تولید برای تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی منطقی است و هزینه های انبارداری و ریسک فروش را هم کم می کند.
چالش های مسیر توسعه
به رغم موفقیت، مسیر توسعه بی چالش نبوده است. بحرینی می گوید: «تسهیلات حمایتی به طور معمول با تأخیر و روند طولانی همراه می باشد و عملا اثر واقعی خویش را از دست می دهد. از طرف دیگر، واردات برخی قطعات اپتیکی حساس هم دشوار و زمان بر است که توسعه و تولید را به تأخیر می اندازد.»
با این حال، استقبال کاربران و رضایت آنان از عملکرد دستگاه ایرانی، نشان از پایداری مسیر توسعه فناوری در کشور دارد.
چشم انداز صادراتی؛ از لابراتوار های ایران تا بازار جهانی
مدل صادراتی این دستگاه با نام CAG۱۰۰ (Contact Angle Goniometer ۱۰۰) طراحی شده است. بحرینی می گوید: «ما از ابتدا مدل صادراتی را طوری طراحی کردیم که در هر کشور بسادگی نصب و استفاده شود، بدون نیاز به باز و بسته کردن پیچ ها و تنظیمات پیچیده.»
کیفیت بالا، طراحی ماژولار و قیمت رقابتی، مسیر ورود این فناوری ایرانی به بازارهای خارجی را هموار کرده است.
هم افزایی نانو و هوش مصنوعی در خدمت صنعت ایران
دستگاه اندازه گیری زاویه تماس ژیکان نمونه ای روشن از هم افزایی نانو مهندسی سطح و هوش مصنوعی در ایران است. این فناوری تلفیقی از دقت علمی، کاربرد صنعتی و نوآوری نرم افزاری است که می تواند جایگاه ایران را در عرصه تجهیزات پیشرفته تقویت کند. بطور خلاصه، بگفته او، هسته ی اولیه پروژه در سال ۱۳۹۳ تشکیل شد و سه سال توسعه اولیه به طول انجامید. نخستین محصول تجاری شرکت در سال ۱۳۹۶ وارد بازار شد و آخرین نسخه ی آن، که به ماژول هوش مصنوعی مجهز است، از سال ۱۴۰۳ شروع و در سال ۱۴۰۴ به مرحله تجاری سازی رسمی و دریافت گواهی نانومقیاس رسیده است. هرچه زاویه کمتر باشد، سطح آب دوست تر است و هرچه بزرگ تر شود، سطح آب گریزتر بحساب می آید.
منبع: websec.ir
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب