شعار سال: برای حل این نقیصه به پژوهش هدفمند نیاز داریم. امروزه نیازهای زیادی در کشور وجود دارد که انتظار داریم علم به کمک آمده و این نیازها را برطرف کند. پرواضح است که علم به‌تنهایی نمی‌تواند به این نیازها پاسخ دهد؛ بنابراین علم دانشجویان باید کاربردی شده و منجر به حل مساله‌ای از مسائل جامعه شود. دانشگاه آزاد اسلامی این ظرفیت را دارد به یک سازمان حل مساله تبدیل شود تا بتواند مشکلاتی را که در جامعه اعم از مشکلات اقتصادی، زیست‌محیطی، پزشکی و... وجود دارد برطرف کند. این دانشگاه این روزها تلاش دارد به این نیازها پاسخ دهد. به‌طور مثال دانشجویان دستگاهی را طراحی کرده‌اند که به‌راحتی می‌توان با اتصال آن به تلفن همراه، نوار قلب گرفت و دیگر هر روز برای چکاپ قلب راهی بیمارستان نشد! یا دانشجویان یکی دیگر از واحدها محصولی طراحی کرده‌اند که می‌تواند آفت مگس سفید را در گلخانه یا حتی در تمام سطح شهر از بین ببرد. در زیر به پنج طرحی که توسط دانشجویان و اساتید دانشگاه آزاد اسلامی طراحی شده و به کمک حل نیازهای جامعه آمده، پرداخته‌ایم.

طرحی برای هوشمندسازی شبکه‌های لوله‌کشی آب

خواجه صالحانی، عضو هیات‌علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند می‌گوید: «این طرح برای هوشمندسازی شبکه لوله‌کشی آب ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد که ما توانستم با صرف وقت حدود دو سال برای آن به نتیجه نهایی و نمونه آزمایشگاهی برسیم. البته این طرح به‌صورت مشترک با همکاری محمدحسن آقایی، دانشجوی کارشناسی‌ارشد واحد دماوند انجام شد که طرح مساله اولیه نیز از طرف ایشان بود.»

او درباره نحوه به‌کار‌گیری این طرح در ساختمان‌سازی افزود: «ما در مدار فعلی لوله‌کشی ساختمان وقتی به آب‌گرم در حمام یا روشویی یا دیگر فضاها نیاز داریم، باید مدت زمانی منتظر بمانیم تا آبی که از منبع گرم‌کننده به‌وسیله لوله‌ها به مصرف‌کننده می‌رسد به دمای دلخواه ما رسیده باشد، در نتیجه همین مساله باعث هدررفت آب می‌شود.»

صالحانی ادامه داد: «اگر این میزان هدررفت آب را برای نفرات ساکن در یک ساختمان محاسبه کنیم مشخص می‌شود روزانه چه مقدار آب اسراف و هدر می‌رود، متاسفانه این رویه در کل کشور وجود دارد که اگر تعداد افراد کشور را در یک روز در میزان متوسط آب هدررفته ضرب کنید، خواهید دید چه مقدار روزانه، ماهانه و سالانه هدررفت آب آشامیدنی از این طریق خواهید داشت.»

این عضو هیات‌علمی واحد دماوند گفت: «برای جلوگیری از هدررفت آب یا به حداقل رساندن آن توانستیم با استفاده از یک لوله برگشتی، المان‌های الکترونیکی و مدار فرمان به‌صورت هوشمند این اقدام را انجام دهیم که هم قابلیت تنظیم دمای آب را دارد و هم با چرخش آب در یک مدار بسته از طریق پمپ از هدررفت آب قبل از رسیدن دمای آن به دمای مطلوب کاربر جلوگیری کند.»

او بیان کرد: «البته امکانات دیگری نیز در این طرح وجود دارد که ازجمله آن می‌توان به کنترل دمای پایین آب برای جلوگیری از یخ‌زدگی و ترکیدگی لوله آب و اطلاع‌رسانی پیامکی نشتی لوله آب، بستن شیر ورودی و تخلیه آب در مخزن پیش‌بینی‌شده اشاره کرد.»

صالحانی یادآور شد: «این طرح در مهر 1396 ثبت اختراع شد و تایید علمی آن هم از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی در بهمن 96 گرفته شد که بیشتر فعالیت‌های این طرح در مرکز تحقیقات انرژی دانشگاه انجام شد. این طرح در دومین جشنواره ایده و استارتاپ ستاد توسعه فناوری آب، خاک و خشکسالی معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری هم در بین 207 ایده ارسال شده در زمره ایده‌های برتر قرار گرفت.»

او در پایان با اشاره به اسم کامل این طرح افزود: «صرفه‌جویی در مصرف آب از طریق لوله‌های برگشتی و هوشمندسازی شبکه لوله‌کشی ساختمان نامی است که به اتفاق به آن رسیده‌ایم، البته این نمونه اولیه است و هنوز به تجاری‌سازی نرسیده است، اما پیشنهاد اجرای پایلوت طرح در ساختمان مردادماه 96 به ستاد فناوری آب و خشکسالی ارائه شد که در داوری مرحله اول تاییدشده ولی نتیجه داوری مرحله دوم هنوز اعلام نشده است. البته پیش‌بینی ما این است که هزینه اجرای این طرح در مرحله نهایی بالا نباشد و جدا از صرفه‌جویی در مصرف آب به‌دلیل هوشمند کردن شبکه آب می‌تواند مورد توجه مردم قرار گیرد.»

گرفتن نوار قلب با گجت تلفن همراه

«گجت الکتروکاردیوگرافی تلفن همراه» اولین دستگاهی بود که در این دوره از نمایشگاه فن‌بازار در غرفه واحد علوم و تحقیقات رونمایی شد. مجید پولادیان، رئیس مرکز تحقیقات «مهندسی در پزشکی و بیولوژی» واحد علوم و تحقیقات و بابک رضایی‌افشار، عضو شورای ‌عالی مرکز تحقیقات مهندسی پزشکی واحد علوم و تحقیقات از طراحان این دستگاه هستند. پولادیان درباره برخی دستگاه‌های ارائه‌شده این واحد دانشگاهی در نمایشگاه فن‌بازار توضیحاتی ارائه داد. او درمورد دستگاه گجت الکتروکاردیوگرافی تلفن همراه گفت: «گجت یا ابزارکی قابل اتصال به تلفن همراه برای اخذ نوار قلب طراحی کردیم؛ درواقع با انجام مطالعات و آزمایش‌های مختلف، دستگاه منحصربه‌فردی ساخته شد که علاوه‌بر ویژگی بی‌سیم بودن، امکان اخذ نوار قلبی را با شرایطی فوق‌العاده آسان و قابل استفاده فراهم می‌کند.»

مجری این پروژه گفت: «این دستگاه دارای پد فلزی مخصوص روی سینه است که با قرار دادن انگشت روی آن نوار قلبی به‌صورت سیگنال دیجیتال روی موبایل قابل‌ مشاهده است.»

او گفت: «این دستگاه سیم‌بندی ندارد؛ به‌عبارتی یک دستگاه کوچک و گجتی است که نوار قلب و اطلاعات قلب را روی کامپیوتر یا لپ‌تاپ نمایش می‌‌دهد. الکترود آن روی خود دستگاه نصب است یعنی به‌راحتی می‌توان با دو دست این دستگاه را گرفت و به‌صورت خودکار نوار قلب را ثبت ‌کرد. البته ابتدا 10 ثانیه صبر می‌کنیم تا دستگاه حالت استیبل و پایدار پیدا کند و روی لپ‌تاپ یا موبایل حرکت نوار قلب مشاهده، ثبت و ذخیره می‌شود.»

پولادیان ادامه داد: «این دستگاه دارای سه الکترود و اندازه قوطی‌کبریت است و 20 گرم وزن دارد؛ اگر الکترودهای آن را روی سینه قرار دهیم می‌توان نوار قلب را از سینه دریافت کرد.»

رئیس مرکز تحقیقات «مهندسی در پزشکی و بیولوژی» واحد علوم و تحقیقات با بیان اینکه این دستگاه نمونه خارجی ندارد، ادامه داد: «دستگاه‌هایی که پیش از این در این زمینه ساخته شده است تنها تپش قلب (نرخ) را نمایش می‌دهد. درواقع یک منحنی گرافیکی است که بازسازی می‌شود اما دستگاه گجت الکتروکاردیوگرافی تلفن همراه واقعا فعالیت الکتریکی قلب را نمایش می‌دهد. البته فعلا روی کامپیوتر و موبایل اپلیکیشن آن را کامل نکرده‌ایم و تنها می‌تواند بی‌نظمی و کم‌خونی قلب را نمایش دهد.»

پولادیان با بیان اینکه این دستگاه خانگی است، ادامه داد: «به‌عبارتی همان‌طور که هر فردی می‌تواند در خانه فشار خون خود را بگیرد با این دستگاه هم به‌راحتی می‌توان به‌جای رفتن پیش پزشک، نوار قلب خود را گرفت. برنامه جوری نوشته شده است که یک نسخه از این نوار قلب نیز به پزشک بیمار ارسال می‌شود. درواقع رفت و آمد پیش پزشک نیز کم شده و دیگر نیازی نیست بیماران مدت زمان زیادی را صرف رفت و آمد پیش پزشک معالج کنند.» به گفته او، نمونه‌های خارجی این دستگاه علاوه‌بر قیمت بالا، دارای اندازه بسیار بزرگ و وزن بالا هستند.

نسل جدید آدمک‌های شبیه‌ساز

محمدرضا یوسفی، عضو هیات‌علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد، طراح و مخترع مانکن سمع قلب و ریه هوشمند است که درباره این طرح به «فرهیختگان» می‌گوید: «در حال حاضر از روش‌های مختلفی برای آموزش صداهای قلب و ریه استفاده می‌شود که موثرترین و کارآمدترین روش برای آموزش، ارزیابی و کسب مهارت‌های بالینی استفاده از آدمک‌های شبیه‌ساز ‌سمع قلب و ریه است.»

او در ادامه عنوان کرد: «از مزایای استفاده از این آدمک‌های شبیه‌ساز می‌توان به صرفه‌جویی زمانی، رعایت حال بیماران، در دسترس بودن برای انواع بیماری‌ها، جبران کمبود کادر آموزشی، صرفه‌جویی اقتصادی و ایجاد مهارت در به‌کارگیری گوشی پزشکی جهت فراگیری نقاط سمع روی قفسه سینه و پشت اشاره کرد که تاکنون در آدمک‌های شبیه‌ساز صداهای قلب و ریه از بلندگوهای داخل آدمک، رایانه و ریموت کنترلر برای انتخاب بیماری و تولید صدا استفاده می‌شده است.»

این استاد دانشگاه با اشاره به اینکه برخی از قطعات این شبیه‌ساز باعث ایجاد مزاحت برای برخی بیماران شده است، افزود: «مانکن سمع قلب و ریه هوشمند در به‌کار بردن بلندگوهای داخلی می‌تواند موجب افت کیفیت و نویزپذیری صدا شود که استفاده از رایانه یا ریموت کنترلر برای انتخاب بیماری نیز باعث حجیم‌شدن سخت‌افزار شبیه‌سازها شده است؛ همچنین عدم امکان به‌روزرسانی به‌خاطر بسته بودن سیستم، بزرگ‌ترین عیب شبیه‌سازهای پیشین است.»

یوسفی با بیان جزئیات طرح خود افزود: «در طرح پیشنهادی ما به‌منظور رفع معایب شبیه‌سازهای گذشته، برای کار با آدمک شبیه‌ساز و انتخاب بیماری‌ها از اپلیکیشن اندروید در گوشی‌های موبایل استفاده کرده‌ایم تا پس از نصب آن روی گوشی تلفن همراه، باعث کاهش دستگاه‌های مورد استفاده و هزینه تمام‌شده باشد، همچنین امکان به‌روزرسانی آن نیز از این طریق فراهم می‌شود.»

او گفت: «در طرح پیشنهادی برای برنامه‌نویسی اندروید از محیط توسعه Android Studio و زبان برنامه‌نویسی جاوا استفاده شده است که تمام این مراحل در مرکز تحقیقات ریزشبکه‌های هوشمند دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد انجام شده است.»

یوسفی با اشاره به اینکه این طرح از ابتدای دی‌ماه 1395 آغاز شد، افزود: «طرح «مانکن سمع قلب و ریه هوشمند» تا اواسط تیرماه امسال به طول انجامید که در آن احسان پورقاسمیان، یکی دیگر از اعضای هیات‌علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد هم همکاری فراوانی داشت.»

این پژوهشگر واحد نجف‌آباد یادآور شد: «بومی‌سازی فناوری ساخت مانکن‌های پزشکی پیشرفته با یک‌دهم قیمت نمونه خارجی، امکان استفاده از اپلیکیشن گوشی هوشمند برای کنترل دستگاه آموزش و امکان به‌روز‌رسانی پایگاه داده‌ها از ویژگی‌های این اختراع است که با توجه به اهمیت موضوع مسئولان دانشگاه آن را در مرحله تجاری‌سازی قرار داده‌اند، البته تاکنون 30 میلیون تومان نیز برای آن هزینه شده است.»

او در پایان با اشاره به اینکه حمایت‌های مسئولان باید بیشتر شود، افزود: «در حال حاضر نمونه تجاری آن آماده است ولی برای تکمیل فرآیند تولید به 60 میلیون تومان اعتبار دیگر نیاز است تا به تولید انبوه برسد، ولی نمونه فعلی نیز قابلیت استفاده را دارد و براساس درخواست مشتری نمونه‌ای دیگر نیز تولید خواهد شد که البته نمونه خارجی با این امکانات وجود ندارد، ولی مشابه آن با امکانات ضعیف‌تر در بازار وجود دارد که ما برای در انحصار قرار گرفتن این محصول برای کشور سعی در ثبت پتنت بین‌المللی هستیم.»

محصولی برای از بین بردن آفت مگس سفید

شریفه شاهی، دکتری لیزر و فتونیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان دستگاهی را با کمک همکاران خود طراحی کرده است که برای آفت مگس سفید کاربرد دارد. او درباره این دستگاه توضیح داد: «محصول ما می‌تواند برای آفت‌های مختلف باشد، اما این نمونه برای آفت مگس سفید است. اسم این محصول آفت‌کش نانو اپتوالکترونیکی است، یعنی ما با سیستم‌های نوری آفت و با یک سیستم نوری الکترونیکی آنها را نابود می‌کنیم.»

شاهی ادامه داد: «درواقع این محصول مثل سیستم‌های دیگری که برای حشره‌ها وجود دارد، عمل نمی‌کند. دیگر دستگاه‌ها آرک هستند یعنی جرقه (آرک الکترونیکی) تولید می‌کنند و آفت می‌سوزد ولی با محصول آفت‌کش نانواپتوالکترونیکی شما حس نمی‌کنید که آفت در حال سوختن است.»

رئیس مرکز تحقیقات لیزر دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان با بیان اینکه دستگاه ما یک دستگاه منحصربه‌فرد است، ادامه داد: «الان مراحل آخر ثبت اختراع است؛ از لحاظ طیف نوری این دستگاه را بررسی کردیم که کدام طیف نوری آفت مگس سفید را جذب می‌کند. مراحل مختلف دستگاه در گلخانه‌ها تست‌شده و تاییدیه گلخانه‌های مختلف را کسب کردیم.»

این دانشجوی دکتری واحد خوراسگان دانشگاه آزاد اسلامی با بیان اینکه این محصول در دو مدل ساخته شده است، گفت: «یک مدل به این صورت است که باغبان می‌تواند آن را در دست گرفته و در گلخانه حرکت کند و بین بوته‌ها سم‌پاشی کند. این مدل بسیار سبک است.»

او گفت: «مدل دیگر که در مراحل نهایی ساخت است، مدل پنل است؛ این مدل هم می‌تواند در گلخانه نصب شود که قابل حرکت است. حتی برای موارد شهری مثل تهران که در سال‌های اخیر آفت مگس سفید داشت، می‌توان این دستگاه را به‌صورت پنل‌های نوری در سطح شهر پخش کرد.»

رئیس مرکز تحقیقات لیزر دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان با بیان اینکه این محصول فقط برای استفاده در گلخانه‌ها نیست، ادامه داد: «دستگاه ما این قدرت را دارد که با طیف‌های نوری مختلفی که دریافت می‌کند، برای آفت‌های مختلف به‌کار گرفته شده و همه آفت‌ها را نابود کند.»

به گفته شاهی، مدل ساده‌تر این دستگاه را می‌توان با قیمت مناسبت‌تر برای منازل تولید کرد.

او دراین‌باره توضیح داد: «این پنلی که ساخته‌شده مقداری پیچیده و برای مصرف خانگی پرهزینه است، اما ما می‌توانیم مدل‌هایی را تولید کنیم که نوری بوده ولی ساده‌تر باشد و برای هوم‌یوز استفاده شود. این دستگاه در گلخانه‌های معتبر اصفهان و حتی دانشگاه تیم گروه کشاورزی و باغبانی تست شده و به ما تاییدیه دادند.»

شاهی در پایان گفت: «قیمت تمام‌شده این محصول ۵ تا ۵/۶ میلیون تومان بود؛ البته این دستگاه مشابه خارجی ندارد.»

وسیله‌ای برای ساده‌سازی کار آزمایشگاه‌ها

«سیستم هوشمند اندازه‌گیری برون‌ده ادراری» یکی دیگر از پژوهش‌های موفق دانشگاه آزاد اسلامی واحد بناب است که رابعه رحیمی، عضو هیات‌علمی و یکی از طراحان این طرح درمورد آن به «فرهیختگان» می‌گوید: «امروزه برای موارد مختلفی نیاز به اندازه‌گیری دقیق برون‌ده ادراری است که برای این کار از فرد خواسته می‌شود به مدت 24 ساعت در یک ظرف بزرگ مدرج ادرار کند که این روش دارای مشکلات متعددی مانند احتمال انتقال آلودگی ادراری به محیط و حتی آلوده‌کردن افراد سالم است که البته اشغال فضا توسط ظروف ذخیره‌کننده و مشکلات نگهداری هم از دیگر مضرات این اندازه‌گیری است.»

او ادامه داد: «اما با پژوهش و ایجاد گروه فکری روی این مساله موفق شدیم با همکاری دو نفر دیگر به‌نام‌های همایون و حامد مشاریان‌میاندوآب «سیستم هوشمند اندازه‌گیری برون‌ده ادراری» را اختراع کنیم که با دقت بالا بدون نیاز به جمع‌آوری و انتقال آلودگی، امکان اطلاع از مقدار دفع‌شده ادرار هربار توسط فرد را فراهم می‌سازد.»

رحیمی درباره نحوه کار این دستگاه می‌گوید: «در این سیستم یک کنتور اندازه‌گیری جریان مایعات با دقت بالا وجود دارد که در محل دفع ادرار نصب می‌شود و با هربار دفع‌کردن توسط فرد، این کنتور با زمان‌سنجی که روی آن نصب شده می‌تواند میزان برون‌ده ادراری را علاوه‌بر 24 ساعت گذشته حتی به‌صورت لحظه‌ای ثبت کند، بنابراین با طراحی سیستم ذکرشده، جمع‌آوری ادرار در یک ظرف و مشکلات ناشی از آن حذف شده و امکان انتشار آلودگی که در روش گذشته وجود داشت نیز از بین می‌رود و این امکان فراهم شده که از لحظه‌به‌لحظه اوت‌پوت ادراری فرد بیمار نیز مطلع باشیم.»

این استاد دانشگاه افزود: «سیستم هوشمند اندازه‌گیری برون‌ده ادراری دارای هفت قسمت است که این اعضا عبارتند از سنسور اندازه‌گیری خروج مایعات، مانیتور، گیلیژس تثبیت‌شونده روی لوله سوند ادراری، زمان‌سنج، باتری، حافظه و زنگ خبردهنده که کل سیستم به روش سوکتینگ روی هم مونتاژ شده است.»

او در پایان با اشاره به اینکه این نمونه تنها توسط اساتید داخل کشور طراحی شده است، گفت: «نمونه‌های دیگری هم در دنیا وجود دارد که برای واردات آنها نیاز به هزینه‌های بالایی است، اما این طرح بدون هزینه‌های اضافی و حدودا با یک‌سوم هزینه نمونه مشابه خارجی در داخل قابلیت تولید دارد که اگر مسئولان از آنها حمایت کنند و به تولید انبوه و تجاری‌سازی آن اقدام کند می‌توان هم اشتغالزایی کرد و هم از خروج ارز جلوگیری کرد.»

سایت شعار سال، با اندکی تلخیص و اضافات برگرفته روزنامه فرهیختگان تاریخ انتشار -----، کدخبر: 160277، www.newspaper.fdn.ir