پژوهشکده علوم و فناوری های ترکیبی(نخبگان جوان)  با هدف انجام مدیریت پژوهش و بسیج هرگونه تلاشی جهت افزایش تاثیر نتایج فعالیت های تحقیقاتی نخبگان و پژوهشگران کشور در سال 1390 تاسیس گردید. این پژوهشکده تلاش می­کند با بهره گیری از راهبردهای نوین مدیریت دانش و مدیریت پژوهش در راستای تسهیل شناسایی منابع مالی، ارائه کاربردهای نتایج تحقیقات انجام شده و ارائه مشاوره در زمینه برآورد هزینه های پروژه ها و عقد قرارداد با پشتیبان های بالقوه گام بردارد. این پژوهشکده، به فضل الهی، می­کوشد با بکارگیری نیروی انسانی متخصص و بهره برداری از قابلیت های فراوان نخبگان ملی نیازمندی های دانشی و فناورانه وزارت دفاع جمهوری اسلامی ایران (ودجا) و کشور را با برترین کیفیت و در کوتاهترین مدت پاسخگو باشد و همزمان با بهره گیری از سامانه­های مالی و سرمایه گذاری، تبادل دانش و انتشار در گستره ی جامعه، ایده های برتر نخبگان را کاربردی (تجاری سازی) نموده و جامه­ی عمل بپوشاند.

طبق مطالعات انجام شده، بطور کلی در دنیا، 8 حوزه از فناوری­های نوظهور را که عملاً همگی به نوعی اساس و بنیادشان مبتنی بر ترکیب علوم است بصورت زیر معرفی می­کنند:

• فناوری میکروالکترونیک و فتونیک
• فناوری اطلاعات و ارتباطات
• فناوری انرژی­های نو
• فناوری علوم زیستی، بهداشت و درمان
• علوم و فناوری­های نانو
• فناوری هوافضا
• فناوری مواد پیشرفته، رباتیک، مکاترونیک و ساخت
• فناوری تولید پایدار و مصرف

لذا بر اساس هشت حوزه فوق و همچنین پتانسیل موجود، سه عنوان مرکز علم و فناوری که ماهیت ترکیبی داشته و بتواند حوزه­ها راپوشش دهد به شرح زیر نامگذاری گردید:

1. مرکز علوم و فناوری­های بیومیمتیک (Biomimetic)
2. مرکز علوم و فناوری­های همگرا (NBIC)
3. مرکز علوم و فناوری­های انرژی­های نو (Energy)

همانطور که ملاحظه می­شود در این نامگذاری­ها سعی شده که هویت خاص و جدیدی را برای مراکز این پژوهشکده در نظر گرفت بطوریکه با نام مراکز دیگر در دانشگاه تلاقی نداشته باشد. همچنین در حال حاضر، این پژوهشکده در هر سه مرکز فوق، پروژه­های مصوب و یا پتانسیل لازم جهت فعالیت­های تحقیقاتی را دارا می­باشد.

 

-ماموریت ها:

گشودن دریچه­های حیات بخش از علوم و فناوری­های نوین و کاربردی مبتنی بر راه­حل­های غیرمتعارف و میانبر با ترکیب علوم و فناوریهای مختلف و الهام از پدیده­های پیرامونی به منظور پیشگیری از غافلگیری فنآورانه نیروهای مسلح و با استفاده از نیروی پتانسیل محققان خصوصی ونخبگان جوان در سطوح ملی و بین­المللی

 

-رئوس اهداف :

•  شناسایی و توسعه تکنولوژی­های پیشرفته و تأثیرگذار
•  شناسایی و بکارگیری نخبگان محقق و پیشرو در حوزه­های مختلف علمی و صنعتی در انجام پروژه­های تأثیرگذار برای رفع نیازهای تکنولوژیک نیروهای مسلح
• ایجاد زیر ساخت اداری چابک جهت ساماندهی نخبگان و محققین پیشرو علاقه­مند در داخل وزارت و نیروهای مسلح و تجمع و تمرکز این افراد در مرکزی جدید جهت بهره­گیری از ایده­ها و انجام پروژه­های تأثیرگذار با این پتانسیل بالقوه
• شبکه­سازی افراد نخبه در داخل و خارج نیروهای مسلح
• تشکیل بانک اطلاعاتی از انواع استراتژی­ها و راه­حل­ها و اسناد و بانک­های اطلاعاتی مرتبط با حوزه­های پژوهشی مبتنی بر راه­حل­های میانبر با استفاده از علوم ترکیبی جدید
• توجه ویژه به نیازهای آینده نیروهای مسلح بر اساس علوم و فناوری­های ترکیبی جدید
•  استفاده از مدیران جوان پروژه­ها که دارای کارآزمودگی و تجربه آکادمیکی و سابقـــــه موفق در بخش­های خصوصی یا دانشگاه را داشته باشند.
• نیازسنجی و رصد علوم و فناوری­های نوین و تبیین کاربرد آنها در حوزه­های مرتبط در سطوح مختلف نظامی و غیر نظامی
• تولید ثروت به همراه تولید و تکثیر علوم و فناوری­های ترکیبی جدید
• تعریف و انجام هوشمندانه پروژه­های تحقیقاتی

 

-وظایف

1. ایجاد زیرساخت های مادی و معنوی برای جذب و هدایت نخبگان، برگزیدگان علمی و پژوهشی و متخصص جهت تولید محصولات کاربردی قابل عرضه به بازار  در جهت تقویت اقتصاد دانش بنیان
2.  جهت دهی و ارائه راهکارهای مناسب جهت پوشش خلاء  تحقیقات کاربردی مولد ثروت
3. کمک در جهت رفع مشکلات احتمالی ارائه محصول به بازار و ارائه آموزش های لازم در این خصوص
4. جذب و تامین منابع مالی از مراکز حامی طرح های پیشرفته مولد ثروت و هموار نمودن مسیر دستیابی نخبگان به این منابع

 

-چشم انداز پژوهشکده

این پژوهشکده در افق چشم انداز خود قصد دارد به مرجعی پیشتاز در ایجاد بستر مناسب و عاری از موانع و محیطی پویا جهت جذب و فعالیت نخبگان ملی تبدیل شده و در کنار هم افزایی با صنعت جهت بکارگیری ایده های برتر نخبگان در راستای پیشرفت و توسعه فناوری و علوم در زمینه های مختلف گام بردارد. بی نیاز نمودن کشور از اتکا به خارج جهت تامین فناوری های مورد نیاز همواره از اولویت های این پژوهشکده خواهد بود و در نهایت جهش در راستای تبدیل شدن به قطب علمی کشوری، منطقه ای و بین المللی در حوزه علوم پیشرفته هدف بلندمدت این پژوهشکده می باشد.

 

 

 

 

معرفی مراکز پژوهشکده :

1. مرکز علوم و فناوری­های بیومیمتیک (Biomimetic)

بیومیمتیک[1] یا زیست تقلید پذیری، اساساً به معنی مطالعه ساختار و عملکرد اندام‌ها، سامانه­ها و فرآیندهای زنده و الهام از طبیعت به منظور طراحی و تولید نمونه‌های مشابه در سایر فناوری‌ها مثل فناوری‌های زیستی و مهندسی سیستم‌ها می‌باشد. این حوزه تحقیقاتی، شامل مطالعه ایده­های برتر طبیعت و تقلید از طراحی­ها و فرآیندهای موجود در آن، با هدف یافتن راه حل­هایی کارآمد برای مشکلات بشر می­باشد، چرا که با توجه به رقابت شدیدی که در جریان انتخاب طبیعی وجود دارد، سیستم‌های طبیعی بر خلاف فناوری‌های ساخت دست بشر، از اتلاف کمتر و بازده و کارآمدی بیشتری برخوردار هستند.

مطالعه یک برگ درخت برای ساخت یک سلول خورشیدی بهتر، یک مثال ساده در این مورد است. در حقيقت اساس اين علم مدل­هاي طبيعي بيولوژيکي است که با مطالعه فيزيولوژي آن­ها مي توان سامانه­هاي مدرن فناورانه را ساخت. طراحي هواپيما بر اساس ساختار بدن پرندگان، ساخت زيردريايي از روي ساختار دلفين­ها و يا رادارها با توجه به سيستم راداري خفاش­ها وغیره مثال­هايي از علم بيومیمتيک هستند.

كاركردهاي بیومیمیتیک را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

1. سامانه­های زیستی ترکیبی[2]: ادغام فناوری­های غیرزنده با سامانه­های زیستی برای ارتقای توانایی­های طبیعی آن­ها.
2. سامانه­های زیستی مهندسی شده[3]: مهندسی ژنتیک در حیوانات، حشرات، باکتری­ها و گیاهان مهندسی­شده.
3. سامانه­هاي بيوميمتيک: شناخت سامانه­هاي زیستی و الگوبرداري يا الهام گرفتن از آن­ها براي ساخت سامانه­هاي مصنوعي جديد.

گیاه cocklebur		چسب­های  velcro

                         

ساده ترین کارکرد بیومیمتیک که به زندگی روزمره هم وارد شده چسب­های velcro است که از نحوه اتصال گل از گیاه cocklebur به پوشش بدن (مانند پشم و موی) حیوانات بوسیله قلاب های ظریف تقلید می­کند.

برخی از سازوکار‌ها و توانایی‌هایی که در ساخت آن­ها از الگوهای طبیعی استفاده شده است و می‌توانند به‌طور مؤثری به خدمت گرفته شوند، عبارت‌اند از:

1. مواد و ساختار‌های چندمنظوره
2. مواد و ترکیبات مستحکم
3. فرآیندهای ساخت و تولید
4. تولید ابزارهایی دارای فعالیت‌های تخصصی مثل چکش‌زدن بدون ایجاد ارتعاش (الهام از فعالیت دارکوب) یا تولید چسب­های خشک بسیار قوی (بر اساس مکانیسم موجود در پای مارمولک)
5. سیستم‌های نانو با الهام از ساختار باکتری و ویروس
6. روبات‌های دارای عمل هارمونیک و رفتار نزدیک به انسان
7. ساختارهای دارای عمل آئرودینامیک مثلاً مشابه با مرغ مگس‌خوار[4]
8. شبیه‌سازی حسگرهای طبیعی

 

روبات ساخته شده توسط دارپا بر اساس عملکرد مرغ مگسخوار

کارکردهای بیومیمتیک در حوزه­های زیر اهمیت فوق العاده ای دارد:

• مواد و فرآیندهای زیستی
• زندگی مصنوعی و هوش مصنوعی
• روباتیک
• سازه‌ها و ابزارها
• حسگرها
• ماهیچه‌های مصنوعی[5]

 

1.  مرکز علوم و فناوری­های همگرا (NBIC)

مروری بر تجربه‎ فعالیت‌های امنیتی و دفاعی کشورها در چند سال اخیر نشان می‌دهد که بکارگیری فناوری‌های همگرا در این فعالیت‌ها بسیار مورد تأکید است. امروزه در خدمت گرفتن هر فناوری که مطابق با منافع ملی و تأمین‎کننده‏ی امنیت ملی باشد، امری مبرهن به‎نظر می‌رسد و این مهم میسر نمی‌شود، مگر بر پایه‎ی شناخت کامل این فناوری‌ها و آشنایی با جنبه‌های کاربردی آنها که توان عملیات را ارتقا داده، توان مقابله و عکس‎العمل را از بیگانگان سلب می‌نماید. در این مرکز، به کاربرد فناوری‌های نانو، زیستی، اطلاعات و شناخت (NBIC) در شکل‌دهی به فضای رزم آینده و نیز فرصت‎ها و تهدیدات ناشی از آن در حوزه‌ی دفاعی کشور پرداخته می شود.

در حقیقت علوم و فناوری هایی که قبلاً به صورت جداگانه در حال پیشرفت بودند، در مقیاس کوچک ترین ذره )نانو( همگرا می شوند. این فناوری ها با همگرایی به پیشرفت و توسعه یکدیگر و درنهایت به یکپارچه سازی علوم و فناوری عالم کمک می کنند. توسعه ریاضیات و قدرت محاسبات به همراه همگرایی فناوری به مدل کردن طبیعت و انسان به صورت سیستم های پیچیده منتج خواهد شد. این امر درنهایت تقویت توانایی های انسان را ممکن ساخته و مقابله با چالش­های جهان مدرن را ممکن می سازد. این قابلیت بی‌بدیل فناوری‌های همگرا، نتیجه ویژگی‌های ممتاز این فناوری‌ها و قابلیت همگرایی آنها است. از ابتدای هزار سوم میلادی فناوری‌های همگرا مورد توجه خاص قرار گرفته‌‌اند. انتظار می‌رود این فناوری‌ها، بنیان ابر فناوری را بگذارند که تمدن آدمی را به کلی تحت تاثیر خود قرار خواهند داد. این تاثیر چنان فراگیر و بنیادین خواهد بود که دسته‌ای از متفکران و پژوهشگران به آن موج چهارم تمدن بشری می‌گویند. مهم‌ترین ویژگی این موج جدید تمدنی، هدف از بکارگیری فناوری است. پیکان فناوری‌های همگرا، توسعه قابلیت‌های آدمی و بهبود کیفی زندگی است. این هدف با بهره‌گرفتن از قابلیت‌های بنیادین این چهار فناوری و به خصوص قابلیت هم‌افزای آنها ممکن خواهد بود. توسعه توانمندی‌های شناختی و فیزیکی آدمی، به همراه بهبود کیفی قابلیت‌های آدمی در خلق پاسخ برای نیازهای دیرپای خود، عصری جدید را پیشروی ما قرار داده است.

فناوری یکی از مهم‎ترین عوامل برتری قدرت نظامی بوده و برتری فناورانه منجر به برتری در ابعاد مختلف خواهد شد. این فناوری‌ها از هم‎اکنون آثار خود را نشان داده و از آنها به‎عنوان فناوری‌های انقلابی یاد می‌شود که دگرگونی و تحول بنیادین و عمیقی ایجاد می‌نمایند؛ در این راستا همان‎طور که مشخص است

بیش‎ترین تأثیر این فناوری‌ها در حوزه‎ی دفاعی می‌باشد و در آینده برتری و قدرت در دست کشوری است که این فناوری‌ها را شناخته و به کار گیرد. ‏بنابراین، پژوهش حاضر، از نوع کاربردی با ماهیت توصیفی می‌باشد؛ از آن جهت توصیفی است که به وصف و بررسی رابطه‎ی بین فناوری‌های همگرا و فضای رزم می‌پردازد.

در شکل زیر شماتیکی از تجمیع  این چهار فناوری در علوم پزشکی قرن حاضر را مشاهده می نمایید.

 

 

چشم‌انداز تحولاتی که از رهگذر فناوری‌های همگرا تحقق خواهد یافت بسیار شگرف و بنیادین خواهد بود. دسته‌ای از این تحولات به شرح زیر است؛

• بسط ادراک و ارتباطات آدمی
• بهبود بخشیدن به سلامت و توانایی فیزیکی آدمی
• تقویت بازده فعالیت های گروهی و اجتماعی
• افزايش امنیت وحدت بخشیدن به علم و آموزش
• بهبود کیفی سلامت آدمی

 

1. مرکز علوم و فناوری­های انرژی­های نو

 

انرژی نو یا انرژی جایگزین به آن دسته از انرژی‌ها گفته می‌شود که برای تولیدشان از منابع بدون کربن استفاده می‌گردد؛ مانند انرژی خورشیدی، انرژی بادی، انرژی دریایی، زمین گرمایی، نیروگاه‌های آبی و کربن خنثی مانند زیست توده. از هیدروژن نیز که در پیل‌های هیدروژنی قادر به ذخیره انرژی است، به عنوان انرژی نو نام برده می‌شود.

این نوع انرژی‌ها معایب سوخت‌های فسیلی مانند افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن و در نتیجه افزایش دمای کره زمین و تغییرات آب و هوایی و آلودگی زیست محیطی را ندارد علاوه بر این منابع تولید آن‌ها تمام ناشدنی و بدون محدودیت است.

منابع وسیع انرژی های تجدیدپذیر در جهان بدون بهره برداری جدی باقی مانده اند. از آنجا که پیش بینی شده جمعیت جهان تا سال ٢٠٥٠ به ١٠ میلیارد نفر می رسد، فراوانی منابع انرژی های تجدیدپذیر در سطح جهانی می تواند کمک قابل توجهی به تقاضای رو به رشد جهان در حوزه انرژی نماید . با شناخت پتانسیل عظیم انرژی های تجدیدپذیر ، کشورهای عضو آژانس  IRENA جهت تشکیل یک سازمان بین المللی با هدف تسهیل توسعه سریع جهانی انرژی های تجدیدپذیر گرد هم آمده اند.

فقر جهانی انرژی دامن بیش از ١,٣ میلیارد نفر از جمعیت جهان را گرفته است. برای بهبود شرایط زندگی و اقتصادی مردم جهان نیاز است تا دسترسی به خدمات مدرن انرژی را تسریع داد. امروزه در اکثر کشور ها  سیاستهای انقباضی ایجاد شده برای حل بحران انرژی، با توسعه سریع فناوریهای انرژی تجدیدپذیر و کاهش هزینه ها همراه گشته است و این امر موجب تغییر در تعادل انرژی و گسترش گزینه ها در منوی انرژی برای کشورها شده است. با شناخت پتانسیل عظیم انرژی های تجدیدپذیر، کشورهای عضو آژانس  IRENA جهت تشکیل یک سازمان بین المللی با هدف تسهیل توسعه سریع جهانی انرژی های تجدیدپذیر گرد هم آمده اند. یکی از مهمترین وظایف محوله این مرکز در جهت توسعه انرژی­های تجدیدپذیر، ایجاد بسترهای مناسب برای مطالعه، اجرای طرحهای پایلوت و طراحی پروژه های نیروگاهی با مشارکت بخشهای دولتی و غیر دولتی و مهیا نمودن مسیر دستیابی به منابع متنوع انرژی­های نو با استفاده از ظرفیت­ها و پتانسیل­های بالای کشور می باشد. بهره­گیری از پتانسیل متخصصان نخبه جوان و برگزیدگان علمی و پژوهشی در حوزه تحقیقات پیشرفته انرژی به مثابه میانبری در جهت کاهش وابستگی صنایع دفاعی و ملی خواهد بود.