محقق ایرانی در موسسه فناوری ماساچوست (MIT): همکاری‌ با کشورهای صاحب فناوری به نفع جامعه علمی و صنعتی کشور است

نسترن صائبی، گروه علم و فناوری آنا- مهدی تکفلی متولد 1361 در فردوس، از شهرهای استان خراسان جنوبی، است. تحصیلات ابتدایی‌اش را در شهرستان قاین و راهنمایی و دبیرستان را در مشهد گذرانده است. مدرک لیسانسش را در رشته مهندسی مکانیک جامدات در سال 1384 از دانشگاه علم و صنعت گرفته است. هرچند در دوره کارشناسی تا حدی درگیر کار تحقیقاتی شده بود اما با قبول شدن در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه تهران پژوهش به مشغله مهمی برای او تبدیل شد.

در ادامه مصاحبه ایمیلی ما را با مهدی تکفلی می‌خوانید:

* چه شد که به خارج از کشور رفتید؟ چه رشته‌ای را در خارج از کشور ادامه دادید و الان مشغول چه کاری هستید؟

در دانشگاه تهران با دکتر عقیل یوسفی کما که از اساتید پرانرژی و فعال دانشگاه بود آشنا شدم. در آن زمان، دکتر یوسفی به تازگی از کانادا به ایران بازگشته بود. بخش عمده‌ای از شناخت من نسبت به تجربه تحصیل در خارج از کشور از طریق دکتر یوسفی حاصل شد. علاوه بر این، یکی از اقوام نزدیک هم که برای ادامه تحصیل به کانادا رفته بود، من را تشویق کرد برای دکتری خارج از کشور اقدام کنم.

برای همین در سال دوم کارشناسی ارشد تلاش کردم تا استادی را در یکی از دانشگاه‌های کانادا برای گذراندن مقطع دکتری پیدا کنم. در نهایت دکتر «مارچلو پاپپینی» از دانشگاه رایرسون که در شهر تورنتو است من را به عنوان دانشجو پذیرفت تا در سال 1386 تحصیلم را در کانادا شروع کنم.

با پایان دوره دکتری وارد صنعت شدم و سه سال و نیم در زمینه طراحی و مدل‌سازی قطعات اتومبیل فعال بودم. هر چند این تجربه صنعتی را دوست داشتم اما در مقطعی این علاقه در من ایجاد شد که دوباره به محیط دانشگاه برگردم. من با اتمام دوره دکتری و ورود به صنعت، مسیر استاد دانشگاه شدن را رها کرده بودم. در حال حاضر به دلیل رقابت زیادی که برای کسب کرسی استادی وجود دارد، بیشتر فارغ‌التحصیلان دکتری باید دوره‌های فوق دکترا را هم بگذرانند تا دامنه تحقیقات خود را گسترش دهند و بر تعداد مقالات خود اضافه کنند.

خوشبختانه توانستم یکی از بورسیه‌های فوق دکتری دولت کانادا را برنده شوم که به من این امکان را داد با آزادی بیشتری دانشگاه مقصد را انتخاب کنم. پس از بررسی گزینه‌های مختلف، به گروه تحقیقاتی پروفسور «شوانهه ژاوو» در انستیتوی تحقیقاتی ماساچوست (MIT) وارد شدم.

پروفسور ژاوو استادی جوان و بسیار موفق در زمینه مواد نرم است. در توضیح باید بگویم که در حال حاضر یکی از زمینه‌های جذاب و مورد توجه در علم مواد به تولید پلیمرهایی اختصاص دارد که به واسطه نرم بودن و سازگاری با بدن پتانسیل ساخت بافت‌های مصنوعی مانند ماهیچه‌ها را در اختیار ما می‌گذارد. علاوه بر این، از آنها می‌توان برای انتقال هوشمند و کنترل‌شده دارو به قسمت‌های داخلی بدن استفاده کرد. تجربه من در MIT که به حدود دو سال می‌رسد نه تنها من را با موضوعاتی تازه و جذاب در زمینه علم مواد و مکانیک جامدات درگیر کرد، بلکه محیط پویای این دانشگاه برای من بسیار انگیزه‌بخش بود و اراده من را برای یافتن کاری دانشگاهی بیشتر کرد.

* لطفا در مورد دستاورد جدیدتان در مورد چاپ سه‌بعدی صدف حلزون توضیح بیشتری دهید. ایده آن از کجا آمده است و برای محقق کردن آن چه کارهایی انجام داده‌اید؟

من در MIT در کنار فعالیت تحقیقاتی در گروه پروفسور ژاوو که قبلا به آن اشاره کردم، این امکان را یافتم که با گروه تحقیقاتی پروفسور «بیولر» هم همکاری کنم. پروفسور بیولر رئیس دپارتمان رشته عمران دانشگاه است که در زمینه شبیه‌سازی مولکولی و چاپ سه‌بعدی فعالیت دارد.

آنچه که من را با یکی از پروژه‌های این گروه پیوند داد تجربه تز دکتری من بود. تمرکز من در دوره دکتری روی مکانیک ضربه بود و مساله‌ای که به آن پرداخته بودم به ماشین‌کاری با ذرات برنده ارتباط داشت که در آن از برخورد ذرات به سطح مواد برای ایجاد شکل دلخواه استفاده می‌شود. در MIT، یکی از دانشجویان دکتری گروه پروفسور بیولر، به نام «گریس گو» تلاش داشت با استفاده از تکنولوژی چاپ سه‌بعدی مواد جدیدی را طراحی کند که در مقابل ضربه مقاومت بیشتری از خود نشان دهند و آسیب نبینند.

بعد از اینکه من همکاری خودم را با گریس شروع کردم توانستیم پروژه‌های موفقی را با هم به سرانجام برسانیم که آنچه اخیرا در اخبار به آن اشاره شد یکی از این دستاوردها بود که به صورت مقاله در مجله «مواد پیشرفته» به چاپ رسید و در خبرها هم بازتاب یافت. این کار از چند جهت کار جدید و ارزشمندی بود. اول اینکه ما توانستیم میکروساختار پیچیده صدف حلزونی را در یک ماده مرکب بازسازی کنیم. این کار به کمک یک تکنولوژی چاپ سه‌بعدی که چاپ چند ماده مختلف به طور همزمان را امکان‌پذیر می‌کرد عملی شد.

ما در واقع از انعطاف‌پذیری این تکنولوژی برای ساخت یک ساختار جدید بهره بردیم. علاوه بر این، توانستیم از طریق آزمایش نشان دهیم که این ماده مرکب جدید چه مقاومت قابل توجهی در مقابل ضربه از خود نشان می‌دهد. در توضیح بیشتر این موضوع، هر کدام از مواد تشکیل‌دهنده این ماده مرکب به تنهایی در مقابل بار ضربه‌ای ضعیف بودند و به میزان قابل توجهی آسیب می‌دیدند. اما وقتی این دو ماده را در قالب ساختار خاصی که از طبیعت الهام گرفته شده بود در کنار هم قرار دادیم ماده مرکب جدیدی تولید کردیم که مقاومت قابل توجهی در مقابل ضربه از خود نشان می‌داد.

در این ساختار جدید ترک شکل گرفته ناشی از ضربه به سادگی گسترش پیدا نمی‌کند چون با موانع زیادی در مسیر رشد خود روبه‌رو می‌شود. آخرین جنبه مهم مقاله ما که از سوی کسانی که مقاله را برای چاپ مورد ارزیابی قرار داده بودند هم تحسین شده بود، مربوط می‌شد به استفاده ما از مدل‌سازی‌های ریاضی برای فهم و توضیح بهتر آنچه در ساختار ماده اتفاق می‌افتاد.

* چه شد که وارد حیطه چاپ سه‌بعدی شدید؟ چه تحقیقاتی تاکنون در این زمینه انجام دادید؟

من در دوره فوق دکتری تلاشم بر این بود که تا حد امکان با تکنولوژی‌‌های جدید و مواد نو درگیر شوم تا بتوانم آنها را به زمینه‌های اصلی تحقیقاتی خودم در آینده تبدیل کنم اگر بتوانم به شغل استادی برسم. چاپ سه‌بعدی هم یکی از زمینه‌هایی است که در حال حاضر در محیط‌های علمی و مهندسی توجه زیادی به آن می‌شود.

تحقیقات من در کنار استفاده از قابلیت‌های این تکنولوژی برای طراحی مواد جدید به شناسایی خواص مکانیکی قطعاتی که توسط این روش‌ها ساخته می‌شوند هم اختصاص داشت. به هر حال هر فرایند و روش تولیدی روی خواص قطعه ساخته‌شده اثراتی می‌گذارد که به دلیل جدید بودن روش ساخت چاپ سه‌بعدی، این اثرات به طور کامل مورد بررسی علمی و تحقیقاتی قرار نگرفته‌اند.

* آینده فناوری چاپ سه‌بعدی را چطور می‌بینید؟ به نظرتان این فناوری چه تاثیری در زندگی ما انسان‌ها خواهد گذاشت؟

در حال حاضر تلاش بسیار زیادی می‌شود که امکان چاپ سه‌بعدی به مواد مختلف گسترش پیدا کند. هر چند در حال حاضر چاپ برخی مواد پلیمری یا پلاستیکی با پرینترهایی نه چندان گران‌قیمت برای عموم امکانپذیر شده است اما چاپ سه‌بعدی فلزات، کامپوزیت‌ها و مواد هوشمند نیازمند تحقیقات بیشتری است.

علاوه بر اینها، محققان علوم بیومکانیک و بیوموادها در تلاش هستند تا چاپ بافت‌های مصنوعی را هم گسترش دهند. در واقع ماده‌ای که از پرینتر خارج می‌شود در درون خود سلول‌های زنده را نیز حمل می‌کند. در مجموع، با در نظرگرفتن پیشرفت‌هایی که تا به حال در زمینه چاپ سه‌بعدی صورت گرفته می‌توان گفت ساختن قطعات پیچیده به تجربه‌ای همگانی‌تر تبدیل خواهد شد.

* از نظر شما، محققان ایرانی تا چه اندازه در زمینه چاپ سه‌بعدی پیشرفت داشته‌اند و در مقایسه با تحقیقاتی که در کشورهای دیگر مثل آمریکا انجام می‌شود، وضعیت این فناوری‌ در ایران چگونه است؟

زمانی که من در دوره لیسانس و فوق لیسانس بودم معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری این سیاست را دنبال می‌کرد که از زمینه‌های تحقیقاتی مرتبط با نانو که در کل جهان رو به رشد بود حمایت ویژه‌ای شود تا ایران در تولید علم در این زمینه نه‌تنها عقب نیفتد، بلکه بتواند تاثیرگذار باشد.

در شرایط حاضر هم متوجه شدم که همین تلاش از سوی این معاونت در زمینه چاپ سه‌بعدی صورت می‌گیرد و مدتی پیش نمایشگاهی با هدایت جمعی از اساتید خوب دانشگاه‌های ایران برگزار شده است. این حرکت‌ها بسیار امیدوارکننده و به نظر من از لحاظ زمانی هم مناسب است.

دولت‌های ایالتی آمریکا و کانادا در حال حاضر به چاپ سه‌بعدی توجه ویژه‌ای دارند و در جهت تقویت دانشگاه‌های خود بودجه‌هایی را اختصاص داده‌اند یا برای حمایت از این تکنولوژی جدید در حال سیاست‌گذاری هستند. خود من هم در آینده اگر در جایگاهی قرار بگیرم که به من امکان دهد با محیط دانشگاهی و صنعتی ایران ارتباط بگیرم، حتما تلاش خواهم کرد تا به رشد علمی و فناوری ایران در حد توان خودم یاری‌رسان باشم. در این شکی نیست که اساتید و دانشجویان باهوش و توانمندی در ایران هستند که می‌توانند تحقیقات تاثیرگذاری انجام دهند. امیدوارم محدودیت منابع مالی یا انتقال تکنولوژی از خارج برای این پژوهش‌ها مانع بزرگی نباشد.

* اختراع بعدی که دنبال خواهید کرد چه خواهد بود؟

دوست دارم تحقیقاتم را در زمینه مواد جدید ادامه دهم. در حال حاضر تلاش می‌کنم تا در پروژه‌هایی وارد شوم که به کاربردهای مواد جدید در بیومهندسی مرتبط می‌شود. امیدوارم بتوانم از دانشی که در علم مکانیک و علم مواد کسب کرده‌ام در انجام پروژه‌هایی که با سلول‌های زنده ارتباط دارد استفاده کنم.

* محبوب‌ترین ابزار الکترونیک که از آن استفاده می‌کنید چیست؟

لپ‌تاپم مهم‌ترین ابزاری است که از آن استفاده می‌کنم. وقت بیشتر من در طول روز اگر درگیر کار آزمایشگاهی نباشم در پشت لپ‌تاپم می‌گذرد.

* آیا با گوشی خود بازی می‌کنید؟ چه بازی‌ موبایلی‌ یا کامپیوتری دوست دارید؟

من روی موبایلم بازی ندارم ولی روی کنسول ایکس‌باکس گاهی اوقات فوتبال فیفا را بازی می‌کنم.

* کلا از چه نرم‌افزارهایی در گوشی‌تان بیشتر از همه استفاده می‌کنید؟

من بیشتر از اینترنت برای دنبال کردن اخبار یا چک کردن ایمیل‌هایم استفاده می‌کنم. در کنار اینها شاید اینستاگرام پرطرفدارترین اپلیکیشن برای من باشد.

* آیا از اپلیکیشن‌های پیام‌رسان مثل تلگرام یا واتس‌اپ یا ایمو استفاده می‌کنید؟

تلگرام راه ارتباطی من با دوستان ایرانی‌ام در اینجا و خانواده‌ام در ایران است. خودم به ندرت گروه‌های تلگرامی را دنبال می‌کنم هرچند می‌دانم خیلی پرطرفدار است.

* میزان سواد و علمی جوانان ایرانی را در چه سطح می‌بینید؟ چه توصیه‌ای به جوانان ایرانی دارید؟

قطعا استعدادهای زیادی در بین جوانان ایرانی وجود دارد که سیستم آموزشی و امکانات به برخی از آنها فرصت بروز می‌دهد. به نظر من اگر تلاش و پشتکار در میان جوانان ایرانی گسترش بیشتری پیدا کند به پیشرفت و بالندگی ایران کمک زیادی خواهد کرد.

* کلا فضای فناوری و نوآوری در ایران از نظر شما چگونه است؟

به هر حال با وجود همه تلاش‌ها در سطح دانشگاهی و صنعتی ایران، غیر قابل انکار است که ما عقب‌ماندگی‌هایی در زمینه‌های علمی و فناوری داریم. من خودم به عنوان یک ایرانی دوست دارم رشد علمی و فناوری ایران در عین اینکه از طریق یک فعالیت همگانی داخلی پیش برود با یک همکاری دوستانه با کشورهای صاحب فناوری همراه شود.

هر چند واقعیت‌های رقابت در دنیای امروز در کنار مسائل سیاسی به این نوع همکاری‌ها شرایط خاصی را ممکن است تحمیل کند ولی در هر صورت کم شدن موانع این نوع همکاری‌ها قطعا به نفع جامعه علمی و صنعتی ایران خواهد بود.

* آیا دوست دارید برای زندگی به ایران برگردید؟ فکر می‌کنید چه امکاناتی باید در ایران وجود داشته باشد تا دوست داشته باشید در ایران زندگی کنید؟

به هر حال مسیر زندگی من به سمتی رفت که از کشور خارج شدم و تمرکز اصلی من در شرایط فعلی این است که بتوانم از امکاناتی که این محیط به من می‌دهد استفاده کنم تا به درجه‌ای از موفقیت برسم.

فکر می‌کنم انتظار بی‌جایی باشد که من بخواهم در خارج از کشور خواهان یک سری تغییرات شوم تا پس از آن به برگشتن تمایل پیدا کنم. باید خودم هم به ایران برگردم و در بهتر کردن شرایط زندگی برای همه تا حدی که در توانم هست تلاش کنم. ولی به هرحال امیدوارم که هر سه مولفه عقلانیت، دلسوزی و پشتکار در نظام مدیریتی ایران حضور بیشتری داشته باشد تا همه ایرانیان از زندگی خود احساس رضایت بیشتری پیدا کنند.