داستان یک محصول فناورانه برای مبارزه با کرونا

مبارزه با کرونا به کمک علم پلاسما/ جهاد علمی یک استاد نخبه و شاگردانش

۹۹/۰۳/۱۱، ۹:۲۶ ق٫ظ

از دستگاه اوزون ژنراتور چند سالی است در کرمان، تبریز و یزد استفاده می‌شود که البته وارداتی است. حضور شرکت‌های دانش‌بنیان در حوزه پلاسما باعث صرفه‌جویی ارزی برای کشور می‌شود. چرا که خرید، تعمیر و نگهداری آنها، هم هزینه‌بر است و هم وابسته به خارج از مرزها.

به گزارش «ایام»، خانم دکتر زینب رحمانی، از اعضای هیئت علمی دانشگاه کاشان و موسس شرکت پلاسما فن آوران کویر است. فعالیت‌های وی در کنار ۵ نفر از دانشجویانش، منجر به تولید یک محصول فناورانه بومی شده است که عملکرد آن تصفیه هوا در خانه‌هاست. این محصول علاوه بر روزهای کرونایی، در شرایطی مثل آلودگی هم می‌تواند مزیت‌های خود را نشان دهد. در گفت‌وگوی ایام با خانم دکتر رحمانی، از مسائل حین تحقیق تا رسیدن به نمونه اولیه محصول برای عرضه به صنعت و تولید انبوه آن، مطرح شد که گزیده آن در ادامه از نظرتان می‌گذرد.

دانشجو باید دنبال کاربرد آموخته‌هایش باشد

حوزه تخصصی­ بنده، فیزیک اتمی در شاخه پلاسما است. پلاسما کاربردهای مختلفی در زمینه‌های گوناگون دارد از اصلاح سطح گرفته تا صنایع غذایی و کشاورزی. در خودروسازی، لایه‌نشانی‌ها، تصفیه آب یا هوا، پتروشیمی، فعالیت‌های نظامی و البته در حوزه پزشکی هم کاربرد دارد. پلاسما علم روز دنیاست و در کشور ما هم فعالیت در این شاخه از علم، سابقه چندین ساله دارد.
در ایران ما، چه در سطح آزمایشگاهی و تحقیقاتی و چه در سطح نظری و تولید علم، تلاش‌های خیلی خوبی صورت گرفته است. ولی با توجه به شرایط کشور و تحریم‌هایی که وجود دارد و نیازهایی که کشور با آن مواجه است، ما باید تا جایی که می‌توانیم مستقل عمل کنیم و به سمت کاربردی­ کردن آموخته‌ها حرکت کنیم. این دغدغه­‌ای است که به شخصه از دوران تحصیلات تکمیلی دانشجویی‌ام با آن مواجه بودم.
بعد هم از زمانی که استاد شدم و با دانشجوها سر و کار پیدا کردم، خرسند می‌شدم از این که دانشجو سر کلاس و یا در آزمایشگاه، کاربرد و محل استفاده یک موضوع را مطالبه کند. این یعنی می‌خواهد بداند این چیزی که می‌آموزد، چه مشکلی را قرار است حل کند. دانشجو در کلیه رشته‌های علمی و فنی، یک سری اصول را باید بداند. شاید نتوان کاربرد این اصول را دقیقا توضیح داد، اما به هرحال مبنا و پایه آن علم هستند. اما سال آخر کارشناسی و به خصوص دوره تحصیلات تکمیلی، جایی است که دانشجو می‌بایست به کاربرد آموخته‌هایش پی ببرد.

کار تئوریک کافی نیست

بر همین اساس، از سال ۹۶  برای یکی از دانشجوهای ارشد که الان فارغ‌­التحصیل شده، یک موضوع کاربردی در حوزه پلاسما تعریف کردم. موضوعی که برایش در نظر گرفتم استفاده از پلاسما در تصفیه فاضلاب و انواع پساب‌های صنعتی و شهری بود. این تعریف پروژه، مقدمه‌ انجام یک کار آزمایشگاهی و تحقیقاتی در حیطه کاربرد پلاسما شد. پس از ورود به این حوزه، متوجه شدیم کار عملی، دنیایش کاملاً متفاوت است. لزوما اینطور نیست که یک مقاله­‌ای را بخوانید و بگویید این کار انجام شده، ما هم همین مسیر را می‌رویم و به همین نتیجه می‌رسیم. وقتی کار وارد حیطه تجربی و عملی می شود، شرایط یک نمونه با نمونه دیگر کاملاً متفاوت می‌شود. به هرترتیب، چون اولین کار ما بود، با آزمون و خطا پیش رفتیم. اما در این مسیر تجربیات گران‌بهایی هم کسب کردیم.

اختلال در ارتباط دانشگاه با صنعت

برای ارتباط دانشگاه با صنعت، سازوکارهای درست و دقیقی وجود ندارد. معمول این است که صاحب محصول، مراحل تهیه آنرا خودش انجام بدهد و بعد از تهیه یک نمونه پایلوت، خودش با صنعت ارتباط بگیرد و حتی برای توجیه اقتصادی بودن محصول، بازاریابی هم بکند. برای همین است که کسانی که این مسیر را توانسته‌اند تا آخر بروند، می‌توانند راهنمای خوبی برای سایرین باشند. ما نیز از این دست راهنمایی‌ها استفاده کردیم.
از طریق مرکز رشد دانشگاه کاشان، توانستیم ارتباطاتی را با رئیس اتاق بازرگانی و رئیس سازمان صنعت و معدن کاشان برقرار کنیم تا بتوانیم ایده­ را مطرح کنیم. این ارتباطات کمک کننده است، اما نباید توقع داشته باشیم به همینجا ختم شود. البته دانشگاه هم اعلام کرد تا جایی که بتواند، در معرفی این ارتباطات همکاری کند. اما باید قبول کنیم این مسیر، برای ارتباط صنعت با دانشگاه کافی نیست.

به هر ترتیب، ما با شرکت مدنظرمان مرتبط شدیم و نمونه پساب صنعتی آن‌ها را گرفتیم. این نمونه را در سطح آزمایشگاهی بررسی کردیم. البته طی این مسیر چند ماهی زمان برد. روش‌های مختلفی را امتحان کردیم تا یک نمونه پساب را تجزیه کردیم و به شرایط مطلوبی رسیدیم. رسیدیم به سال ۹۸ و نتیجه گرفتن از این فعالیت‌های مستمر، منجر به ثبت یک شرکت دانش بنیان در زمینه کاربردهای پلاسما شد. تا قبل از آن، فعالیت‌های ما پروژه‌ای و دانشگاهی بود، نه در قالب یک شرکت.

آغاز مطالعات اولیه

قبل از ثبت این شرکت، پروژه دیگری داشتیم. آن پروژه مربوط به تصفیه گازهای خروجی کارخانه‌ها بود. به دنبال حذف گازهای سرطان‌زا نظیر ناکس به کمک پلاسما بودیم. البته خروجی آن پروژه در سطح نمونه پایلوت و آزمایشگاهی بود. مسئله کرونا که مطرح شد، با توجه به مطالعات پیشین، تصمیم گرفتیم از کاربردهای پلاسما در زمینه پزشکی و به خصوص استریل کردن و از بین بردن میکروارگانیسم­‌ها استفاده کنیم.
مقالات ISI و کارهای پژوهشی پایان‌نامه ارشد و دکتری در این زمینه در ایران کار شده است. متوجه شدیم کرونا هم ویروسی است مانند سایر ویروس‌­ها. کمی شبیه به ویروس‌های هم‌خانواده­ خودش مثل سارس است. با چند نفر از دانشجویان و فارغ‌التحصیلان دانشگاه کاشان، شروع به کار کردیم. ابتدا تحقیق کردیم برای از بین بردن این ویروس در سطح دنیا چه ایده‌هایی دنبال می‌شود. متوجه شدیم برای مقابله با ویروس سارس، با به کار بردن دُز مشخصی از اوزون، توانسته‌اند تا ۹۹ درصد، این ویروس را از بین ببرند. با تحقیقات بیشتر متوجه شدیم ویروس کووید ۱۹، حدودا ۸۰ درصد در توالی ژنوم با ویروس سارس شباهت دارد.
ویژگی خاصی که کروناویروس و سایر ویروس‌های مشابه‌اش دارند، این است که دارای پوشش­‌های لیپیدی هستند. اوزون با این غشای لیپیدی واکنش داده و دیواره ویروس را اکسید می‌کند. یعنی عملا ویروس از هم می­‌پاشد. علت اینکه می‌گویند دست را با آب و صابون بشویید همین است. اوزون هم می‌تواند همین کار را انجام دهد.

یک بام و دو هوای W.H.O

پنجم یا ششم اسفندماه، کار تحقیق و بررسی را شروع کردیم. حدودا هجدهم اسفند به یک دستگاه و محصول اولیه رسیدیم. همان زمان از طریق معاون پژوهشی و معاون اقتصادی و نوآوری دانشگاه گفتند اگر محصول خاصی دارید و می‌تواند مفید باشد، ما استقبال می‌کنیم. سپس قرار شد با دانشگاه‌ علوم‌ پزشکی هماهنگی‌های لازم صورت بگیرد. در ابتدای شیوع ویروس، بحث‌هایی پیش آمد که آیا ویروس کرونا در هوا می‌ماند یا خیر. اولش با توجه به اعلامیه‌های سازمان بهداشت جهانی، مطرح شد که این ویروس در هوا معلق نمی ماند و به این ترتیب، استریل کردن هوای محیط، معنایی نداشت.
البته پس از مدتی همین who اعلام کرد ویروس کووید ۱۹ حدود سه الی چهار ساعت می‌تواند در هوا باقی بماند. ولی آن زمان پاسخی که به ما دادند این بود که حمایت از این محصول در حال حاضر موضوعیتی ندارد. در مورد استریل کردن سطوح نیز، با توجه به اینکه غلظت بالایی از اوزون مورد نیاز دستگاه است، برای انسان خطرناک بوده و منجر به مسمومیت می‌شود. این حد غلظت در راه پروژه ما، به یک چالش جدی بدل شد. چالشی که خودمان توانستیم با کنترل غلظت اوزون، حلش کنیم.

تولید هم‌پای فناوری و علم روز دنیا

از دستگاه اوزون ژنراتور چند سالی است در کرمان، تبریز و آرامستان‌های یزد استفاده می‌شود. البته وارداتی است. حضور شرکت‌های دانش‌بنیان در این حوزه باعث صرفه‌جویی ارزی برای کشور می شود. چرا که خرید، تعمیر و نگهداری آنها، هم هزینه‌بر است و هم وابسته به خارج از مرزها.
در سطح بین‌المللی هم کشورهایی نظیر چین و تایلند دستگاه‌های اوزون ژنراتور خانگی را با قیمت‌های پایین و ابعاد کوچک تولید می کنند. دقیقا چیزی که ما به دنبال ساخت آن بودیم. صادرات این دستگاه‌ها به مقصد کشوری نظیر کانادا در جریان است. به هر ترتیب، ما نیز در حال اخذ استانداردهای دستگاه‌ تولیدی خودمان هستیم.
مزیت دستگاه ما در روش تولید اوزون است. روشی که ما به کار بردیم، تولید اوزون با استفاده از پلاسمای سرد است. در این روش، هم نرخ تولید اوزون افزایش می‌یابد و هم نیازی به کپسول اکسیژن و یا دستگاه اکسیژن‌ساز به عنوان منبع گاز ورودی نیست. در واقع، ورودی دستگاه، همان اکسیژن محیط است.  از طرفی این نکته را دارد که دستگاه اصلاً داغ نمی‌شود. در بسیاری از دستگاه‌های وارداتی، بایستی مرتبا با تزریق آب خنک، راندمان دستگاه را ثابت نگه داشت. اگر دستگاه بیش از حد گرم شود، نرخ تولید اوزون پایین می‌آید. ولی دستگاه ما می‌تواند با تنظیم اولیه، بیش از چهار روز بدون نیاز به دخالت کاربر، تمام وقت کار کند.
بنابراین دومین ویژگی‌ مهم آن راندمان بالاست. ویژگی دیگر آن، هزینه تمام شده کمتر، به نسبت دستگاه وارداتی است. چرا که اگر قرار باشد مدت طولانی درگیر این بیماری باشیم، لزوم استفاده از این دستگاه، مانند یخچال و تلویزیون در هر منزلی حس می‌شود.

تقدیر استاد از شاگرد

در پایان لازم می‌دانم از اعضای گروه تشکر کنم. آقای فربد گلشنیان، آقای علی رفیعی، خانم آسیه نظری‌ مفرد، آقای محمدحسین غفاری و خانم نیلوفر محمدی نهرانی. این‌ها دانشجویانی هستند که هدفمند روی یک موضوع خاص که در حال حاضر مسئله جامعه ما و البته دنیا است، متمرکز شدند. ما نشان دادیم که می‌توان با کمک همین بچه‌ها کارهای خوبی انجام داد.
نکته این است که مسئله جامعه ما مشخص باشد و برای یافتن پاسخ به دانشگاه ارجاع داده شود. اما ما خودمان به دنبال مسئله رفتیم. به همین دلیل مسائل مالی را هم باید خودمان تامین ‌کردیم و هیچ نهادی به ما کمک نکرد. ان‌شاالله زحمات این گروه با دریافت حمایت‌های لازم از طرف مسئولین، منتهی به نتایج مسرت‌بخشی شود. در حال حاضر فقط از ما انتظار می‌رود مقاله‌ای حول این دستاورد ارائه کنیم. ولی اولویت ما واقعاً مقاله نوشتن نیست. به نظرم فعالیت‌های نظری و تحقیقی روی چنین ایده‌ای، به اندازه کافی انجام شده است. اصلا جامعه دانشگاهی تا کی قرار است مقاله بدهد؟ ما اگر بنا را بر تولید انبوه بگذاریم، دیگر فرصتی برای مقاله نوشتن نخواهیم داشت.
از طرفی، به نظرم وقتی با چنین دستاوردی طرفیم که هم کاربردی است و هم نیاز روز جامعه، باید ببینیم در عمل از آن چه خروجی‌ای می‌توان گرفت. شاید در آینده یک خروجی سندی هم استخراج کردیم، ولی بیشتر به دنبال تولید انبوه این دستگاه هستیم تا در سطح کشور از آن استفاده کنیم.

توضیحات دکتر رحمانی درباره تولید دستگاه ضدعفونی محیط در دانشکده فیزیک دانشگاه کاشان

مصاحبه: محسن رحیمی
تنظیم: محمدصادق شریفی


لطفا در شبکه‌های اجتماعی به اشتراک بگذارید
لینک کوتاه: https://ayyam.ir/6322

چاپ نوشته


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برگزیده‌ها



تازه‌های شبکه‌های اجتماعی