پلاسما، فناوری‌ای کاربردی اما ناشناخته/ چرا صنعتگران از پلاسما استقبال نمی‌کنند؟

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا؛ پلاسما یکی از فناوری‌های نوظهوری است که امروزه کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف پزشکی، هوا و فضا، خودروسازی، صنعت چاپ و بسته‌بندی دارد؛ فناوری‌ای که مورد توجه صنعتگران و تجار ایرانی قرار نگرفته است. در همین خصوص با حمیدرضا قمی، عضو پژوهشکده لیزر و پلاسما گفت‌وگو کردیم.

وی درباره میزان پلاسما در جهان گفت: هم‌اکنون ۹۸ درصد عالم هستی از پلاسما (حالت چهارم ماده) تشکیل شده است. چنانچه به یک ماده در حالت جامد (مانند یخ) انرژی گرمایی دهیم به مایع تبدیل می‌شود. حالت مایع نیز بر اثر انرژی گرمایی به بخار تبدیل می‌شود اما اگر به بخار انرژی بیشتری دهیم، یونیزه می‌شود و از خود نور ساطع می‌کند. گازی که نور ایجاد می‌کند مانند هاله‌های اطراف خورشید، شفق قطبی، شعله گاز آشپزخانه و دستگاه جوشکاری و... حتماً یونیزه است.

قمی به کاربرد ذرات یا گاز یونیزه (حالت چهارم ماده) در علم پزشکی اشاره کرد و افزود: طی یک دهه اخیر مشاهده شده که استفاده از گاز یونیزه یا پلاسما می‌تواند کمک شایانی به درمان زخم‌های سخت به‌ویژه زخم‌هایی که دیر خوب می‌شوند و تبدیل به بحران شده‌اند، داشته باشد؛ مثلا یک زخم کوچک در افراد دیابتی به گونه‌ای پیشروی می‌کند که حتی مصرف آنتی‌بیوتیک نیز در بیماران تاثیری ندارد بنابراین فرد به قانقاریا مبتلا شده و در نهایت قطع عضو می‌شود در حالی که می‌توان با کمک فناوری پلاسما عوامل ایجادکننده این زخم مانند میکروب، چرک و قارچ را خارج کنیم؛ به این روش میکروب‌زدایی یا استریل کردن می‌گویند.

وی ادامه داد: ضمن بهبود زخم، می‌توان به کمک فناوری پلاسما، چاقو و ادوات پزشکی را نیز استریل کرد بنابراین امروزه پلاسما در علم پزشکی کاربرد بسیار زیادی پیدا کرده است.

بیشتر بخوانید:

ثبت رکورد «خورشید مصنوعی» در کره جنوبی

چرا افراد مبتلا به کرونا پس از بهبودی پلاسما اهدا نمی‌کنند؟

کاربرد فناوری پلاسما در خودروسازی

قمی تصریح کرد: همچنین پلاسما در صنعت خودرو نیز کاربردهای فراوانی دارد. هم‌اکنون صنایع خودروسازی در تولید محصولات خود برای استحکام و سختی، چسبندگی و رنگ‌پذیری قطعات از این فناوری کمک گرفته‌اند. به عنوان مثال باید محفظه چراغ‌های اتومبیل به‌خوبی عایق‌بندی شود تا چراغ‌ها هنگام شست‌وشو و بارندگی در برابر رطوبت محفوظ باشند و به ‌خوبی کار کنند. گاهی چراغ‌های اتومبیل پس از رفتن به کارواش بخار می‌کند. این اتومبیل‌ها مشکل فنی ندارند اما قطعات آنها خوب چسبیده نشده است از این رو برای رفع این مشکل باید از وسایلی استفاده کنیم که این قطعات را به هم خوب بچسبانند.

به گفته وی، اگر پیش از عایق‌بندی سطح دو قطعه خودرو با چسب‌های مخصوص، این قطعات پلاسما شوند یعنی یک عامل اکسیژن و نیتروژن در آن به شکل اتمی و سطحی(نه عمقی) کاشته شود، این قطعات با چسب ممزوج و آمیخته می‌شوند. این امر کمک می‌کند تا چسبندگی بیشترین دوام را داشته باشد و مشکل در جدایی سیستم ایجاد نشود.

وی ادامه داد: قطعاً این فناوری می‌تواند در قطعات خودرو، شیشه، پنجره، چسباندن وایر به سیم یا یک سری اتصالات دیگر کاربرد فراوانی داشته باشد. همچنین با کمک این فناوری می‌توان بدون صرف انرژی اضافی، میزان قدرت احتراق خودرو را افزایش داد.

کاربرد فناوری پلاسما در صنعت هوا و فضا

قمی به کاربرد این فناوری در صنعت هوا و فضا نیز اشاره کرد و گفت: اگر یک گاز یونیزه را در دو راستا به شکل هدفمند بفرستیم، باعث می شود پلاسما خلأها را پر کند، به این کار هدایت پرتابه یا پرنده‌ها می‌گویند؛ کاری که می تواند کمک شایانی در رفع مشکلات صنعت هوا و فضا داشته باشد. مثلا اگر زاویه حمله بال یک هواپیما از یک حد کمتر یا بیشتر باشد، هواپیما سقوط می کند بنابراین اگر از فناوری پلاسما استفاده کنیم، نیروی «درگی»(نیروی مقاومت‌کننده در برابر حرکت وسیله پرنده به سمت جلو) که به هواپیما وارد می‌شود یا نیروی اصطکاکی که هوا روی بال ایجاد می‌کند، بسیار کمتر می‌شود و ما می‌توانیم با کمتر کردن نیروی بال اصطکاک هواپیما زاویه حمله بال را افزایش یا زاویه هواپیما در حالت سقوط را کاهش دهیم.

عضو هیئت علمی دانشگاه شهید بهشتی خاطرنشان کرد: همچنین با کمک این فناوری، میزان مصرف سوخت هواپیما کاهش می‌یابد و هدایت هواپیما بهتر می شود؛ اگر به جای کم و زیاد کردن باله هواپیما، در اطراف باله‌ها پلاسما ایجاد کنیم، به واسطه کم و زیاد شدن اصطکاک، هواپیما به چپ یا راست، بالا یا پایین هدایت می‌شود.

جایگاه ایران در فناوری پلاسما

وی به جایگاه ایران در فناوری پلاسما نسبت به کشورهای دیگر اشاره کرد و گفت: هم‌اکنون از نظر علمی در این زمینه پیشرفت قابل چشمگیری داشته‌ایم زیرا این علم در بیش از ده دانشگاه ایران در حال تدریس است و فارغ‌التحصیلان خوبی نیز داریم اما متاسفانه از لحاظ به‌کارگیری تکنولوژی بسیار ضعیف هستیم زیرا هنوز تجار و صنعتگران ایرانی خیلی به این علم اعتماد پیدا نکرده‌اند و تمایل دارند از علم دیروز دنیا استفاده کنند.

قمی اظهار کرد: هرچند هم‌اکنون فناوری پلاسما در بسیاری از بیمارستان‌ها و صنایع چاپ و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می گیرد اما خیلی در ایران همه‌گیر نشده است.

وی راهکار اصلی خروج از این معضل را برقراری ارتباط سازنده میان دانشگاه و صنعت عنوان کرد و در این خصوص گفت: اگر حلقه مفقوده صنعت و دانشگاه روزی پیدا شود و این دو بخش اتصال یابند، بسیاری از مشکلات این حوزه رفع می‌شود. متاسفانه هم‌اکنون ارتباط خوبی میان صنعت و دانشگاه برقرار نیست و بسیاری از فارغ‌التحصیلان این حوزه نمی‌توانند توانمندی‌های خودشان را اثبات کنند. مثلا کارشناسان بارها اظهار کرده‌اند اگر در صنعت چاپ و بسته‌بندی از فناوری پلاسما در این صنعت استفاده شود، میزان مصرف ماده شیمیایی بسیار کمتر و راندمان کاری افزایش می‌یابد اما هنوز هیچ صنعتگری این پیشنهاد علمی را نپذیرفته است. همچنین به کارخانه‌های پارچه‌بافی پیشنهاد می‌شود برای مصرف کمتر آب از فناوری پلاسما استفاده کنند اما آنها نیز همچنان به کار خودشان ادامه می‌دهند. از بد روزگار نیز این کارخانه‌ها در مناطق کم‌آب ایران مانند یزد و اصفهان واقع شده‌اند و احتیاج مبرم به آب دارند اما هنوز از این تکنولوژی استفاده نمی‌کنند.

انتهای پیام/پ