محصول دانش‌بنیان ایرانی مرزهای نانو و هوش مصنوعی را در تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته درنوردید

در شانزدهمین نمایشگاه بین‌المللی فناوری نانو، یک دستاورد فناورانه چشمگیر در حوزه بومی‌سازی تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته رونمایی شد. این دستگاه ایرانی که برای اندازه‌گیری دقیق زاویه تماس و کشش سطحی مواد طراحی شده، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی و ساختار ماژولار، گامی نوین در خودکفایی فناورانه کشور محسوب می‌شود. این نوآوری حاصل تلاش شرکت «نانو مهندسی سطح ژیکان» است که توانسته است ترکیبی از علم سطح نانومقیاس و قابلیت‌های پردازش هوشمند را در یک محصول بومی پیاده‌سازی کند.

بومی‌سازی تجهیزات آزمایشگاهی: گامی بلند در هم‌افزایی نانو و هوش مصنوعی

رشد روزافزون فناوری‌های مبتنی بر نانومهندسی سطح، افق‌های جدیدی را در ساخت مواد، پوشش‌ها و ابزارهای هوشمند گشوده است. رفتار سطح مواد در ابعاد نانو، نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد نهایی آنها در صنایع حیاتی نظیر رنگ و پوشش، پزشکی، خودروسازی و الکترونیک دارد. از همین رو، نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی دقیق برای سنجش خواص سطحی مانند زاویه تماس و کشش سطحی، امری ضروری برای پیشرفت صنعتی و پژوهشی کشورها به شمار می‌رود. در این بستر، توسعه یک دستگاه بومی با قابلیت‌های نانومقیاس و مجهز به ماژول هوش مصنوعی، ایران را در مسیر خودکفایی فناورانه در تولید تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته قرار می‌دهد. این دستگاه نه تنها نیازهای داخلی را پوشش می‌دهد، بلکه پتانسیل ورود به بازارهای جهانی را نیز داراست.

از ایده تا تجاری‌سازی؛ تاریخچه توسعه یک دستگاه آزمایشگاهی پیشرفته

شرکت "نانو مهندسی سطح ژیکان" اکنون به عنوان یکی از پیشگامان در عرصه تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته شناخته می‌شود. مسیر شکل‌گیری این محصول در سال ۱۳۹۳ با طرح اولیه یکی از اساتید دانشگاه تهران در دانشکده مکانیک آغاز شد. امیر بحرینی، عضو هیئت‌مدیره این شرکت، اشاره می‌کند که هسته اولیه پروژه با تیمی جوان تشکیل و پس از سه سال توسعه، اولین محصول تجاری در سال ۱۳۹۶ روانه بازار شد. آخرین نسخه این دستگاه، که به ماژول هوش مصنوعی تجهیز شده، در سال ۱۴۰۳ تکمیل و در سال ۱۴۰۴ رسماً تجاری‌سازی و موفق به دریافت گواهی نانومقیاس شده است. این روند ده ساله، گواه پشتوانه علمی و مهندسی قدرتمند این تجهیزات آزمایشگاهی ایرانی است.

زاویه تماس و کشش سطحی؛ ستون فقرات اندازه‌گیری در نانومهندسی سطح

عملکرد اصلی این دستگاه بر پایه علم سطح (Surface Science) است. زاویه تماس، یک شاخص کلیدی برای توصیف رفتار مایعات روی سطوح است؛ به بیان ساده، میزان پخش‌شوندگی یا غلتیدن قطره آب روی یک سطح را تعیین می‌کند. سطوح آب‌دوست (Hydrophilic) زاویه تماس کمتری دارند و سطوح آب‌گریز (Hydrophobic) زاویه تماس بزرگتری. این پارامتر در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله تولید رنگ و پوشش‌های مقاوم، خودروسازی، صنایع نفت و گاز، تولید بیومتریال و پزشکی، و صنعت نساجی کاربرد حیاتی دارد.

قابلیت نانویی محصول به پدیده‌هایی مانند "اثر لوتوس" مرتبط است که الهام‌بخش ساخت سطوح فوق‌آب‌گریز مهندسی‌شده بوده است.

این دستگاه فراتر از یک ابزار اندازه‌گیری، به بستری برای پژوهش در حوزه نانومهندسی سطح و توسعه سطوح هوشمند تبدیل شده است.

تحول در اندازه‌گیری با هوش مصنوعی؛ افزایش دقت در تجهیزات آزمایشگاهی

یکی از ویژگی‌های برجسته این تجهیزات آزمایشگاهی، ادغام ماژول هوش مصنوعی است. در روش‌های سنتی، تعیین دستی مرز بین قطره و سطح توسط کاربر انجام می‌شد که منشأ اصلی خطاهای انسانی بود. با توسعه هم‌زمان سخت‌افزار و نرم‌افزار، سیستم به قابلیت پردازش تصویر مبتنی بر هوش مصنوعی مجهز شده است. این ماژول بدون نیاز به دخالت اپراتور، مرز سطح را تشخیص داده و زاویه را با دقت بی‌سابقه‌ای محاسبه می‌کند. نتیجه این نوآوری، افزایش چشمگیر دقت، تکرارپذیری نتایج آزمایش‌ها و حذف خطای انسانی است که برای مراکز پژوهشی و صنعتی اهمیت حیاتی دارد.

طراحی ماژولار؛ انعطاف‌پذیری و کاهش هزینه‌ها در نگهداری تجهیزات آزمایشگاهی

یکی از مزیت‌های استراتژیک این دستگاه نسبت به نمونه‌های خارجی، طراحی ماژولار آن است. این ویژگی به کاربران اجازه می‌دهد در صورت بروز مشکل در هر بخش، تنها همان جزء را تعویض یا تعمیر کنند.

امکان ارتقا و تعویض آسان قطعات، کاهش زمان و هزینه تعمیرات

قابلیت نصب ماژول هوش مصنوعی بر روی نسخه‌های قدیمی‌تر دستگاه

افزایش طول عمر مفید دستگاه و صرفه‌جویی اقتصادی برای کاربران

این انعطاف‌پذیری، نه تنها هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد، بلکه دسترسی کاربران ایرانی را به جدیدترین فناوری‌ها تسهیل می‌کند.

صرفه‌جویی ارزی و مزیت رقابتی تجهیزات آزمایشگاهی ایرانی در بازار جهانی

در مقایسه با تجهیزات آزمایشگاهی مشابه از برندهای معتبر جهانی مانند Krüss و Biolidng، دستگاه ژیکان با کیفیتی همتراز، با قیمتی معادل نصف یا حتی یک‌سوم عرضه می‌شود. در حالی که نمونه‌های خارجی بین ۱۰ تا ۱۲ هزار دلار قیمت دارند، مدل ایرانی با قیمتی بسیار رقابتی در بازار داخلی عرضه شده است.

صرفه‌جویی ارزی معادل ۲.۵ میلیون دلار تاکنون با تولید داخلی و حذف واردات

قیمت رقابتی (یک‌دوم تا یک‌سوم نمونه‌های خارجی) با حفظ کیفیت بالا

دسترسی آسان‌تر به خدمات پس از فروش و قطعات یدکی در داخل کشور

از سال ۱۳۹۷، بیش از ۵۰ دستگاه از این نوع تجهیزات آزمایشگاهی به دانشگاه‌ها و صنایع کشور فروخته شده و بازخوردهای مثبت از سهولت کاربری و عملکرد بی‌نقص آن دریافت شده است.

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده؛ صادرات تجهیزات آزمایشگاهی بومی

با وجود موفقیت‌های کسب شده، مسیر توسعه این تجهیزات آزمایشگاهی بدون چالش نبوده است. امیر بحرینی به تأخیر در دریافت تسهیلات حمایتی و دشواری و زمان‌بر بودن واردات برخی قطعات اپتیکی حساس اشاره می‌کند که می‌تواند روند توسعه و تولید را کند کند. با این حال، استقبال جامعه علمی و صنعتی از این دستگاه ایرانی، نشان‌دهنده پایداری و ظرفیت بالای فناوری در کشور است.

شرکت ژیکان چشم‌انداز روشنی برای صادرات این محصول با نام CAG100 (Contact Angle Goniometer 100) دارد. طراحی این تجهیزات آزمایشگاهی به‌گونه‌ای است که در هر کشوری به سادگی نصب و مورد استفاده قرار گیرد، که این امر راه را برای ورود موفق به بازارهای جهانی هموار می‌سازد. این هم‌افزایی فناوری نانو و هوش مصنوعی در تولید تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته، نمونه‌ای برجسته از توانایی ایران در تقویت جایگاه فناورانه خود در سطح بین‌المللی است.

مجله تکنولوژی آپلود

مطالب مرتبط

مسعود کریمی

من فارغ‌التحصیل رشته مهندسی نرم‌افزار هستم و از همان دوران دانشگاه به دنیای تکنولوژی و تحولات آن علاقه‌مند بودم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۶ با نوشتن مقالات تحلیلی درباره هوش مصنوعی و برنامه‌نویسی در یک وبلاگ شخصی آغاز کردم. پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده و تحلیل‌گر با مجلات و وب‌سایت‌های مختلف تکنولوژی همکاری کردم و اکنون به عنوان دبیر سرویس فناوری‌های نوظهور در یک مجله معتبر تکنولوژی فعالیت می‌کنم. تلاش من این است که آخرین پیشرفت‌ها و دستاوردهای این حوزه را به زبانی ساده و کاربردی برای مخاطبان ارائه دهم.