اختصاصی بسپار/ گفت و گو با پروفسور محمدحسین بهشتی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران و رییس صندوق شورای عالی علوم، تحقیقات و فناوری: کامپوزیت یک صنعت رو به توسعه در کشور است

بسپار/ایران پلیمر دکتر محمدحسین بهشتی، استاد تمام پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، از چهره‌های شناخته شده در علم و فناوری کامپوزیت در کشور است. پژوهشگری که نه‌تنها در عرصه علمی با نگارش بیش از صد مقاله و دو کتاب مرجع در حوزه کامپوزیت‌های پلیمری شناخته می‌شود، بلکه در مدیریت علمی و سیاست‌گذاری کلان پژوهش و فناوری نیز حضور داشته است.
او که دانش‌آموخته مهندسی پلیمر از دانشگاه باث انگلستان است، بیش از دو دهه در شکل‌گیری و گسترش فناوری‌های نوین کامپوزیتی، آموزش نسل‌های تازه از پژوهشگران و پیوند صنعت و دانشگاه نقش‌آفرینی کرده و از سال ۱۴۰۲ تاکنون به عنوان سرپرست صندوق شورای عالی علوم، تحقیقات و فناوری فعالیت دارد.
در این گفت‌وگو، با او درباره دنیای امروز و فردای کامپوزیت‌ها، چالش‌ها و فرصت‌های صنعتی کشور، و نگاهی آینده‌نگرانه به مسیر پژوهش و نوآوری سخن گفتیم.

بسپار- مسیر حرفه‌ای شما از دانشجوی پلیمر تا تدریس در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و سپس مسئولیت‌های ملی در حوزه علم و فناوری، الگویی الهام‌بخش برای نسل جدید است. بفرمایید، چه چیزی باعث شد حوزه کامپوزیت‌ها را به عنوان مسیر اصلی پژوهش انتخاب کنید؟
دکتر بهشتی: من در سال ۱۳۶۶ دوره کارشناسی خود را در دانشگاه صنعتی امیرکبیر به پایان رساندم. آن مقطع هم‌زمان با دوران جنگ تحمیلی بود و سال ۱۳۶۵ نیز شش ماه در جبهه حضور داشتم. در سال ۱۳۶۶ مجموعه‌ای از پروژه‌های تحقیقاتی در حوزه دفاعی آغاز شده بود و با توجه به نیاز کشور به برخی تجهیزات و سلاح‌ها، از فارغ‌التحصیلان رشته‌های فنی دعوت می‌کردند تا در این پروژه‌ها مشارکت کنند. من نیز به همین ترتیب به جمع گروهی از متخصصان پیوستم که مأمور بومی‌سازی یک سلاح ضد زره روسی شده بودند.
یکی از نکاتی که در همان ابتدای کار برای من جالب بود، حجم بسیار زیاد قطعات پلیمری و کامپوزیتی در این تجهیزات بود. انواع چسب‌ها، رنگ‌ها، قطعات لاستیکی و اجزای کامپوزیتی مختلف در ساختار این سلاح به‌کار رفته بود، موضوعی که برای من تازه و جذاب به‌نظر می‌رسید. هر یک از اعضای تیم مسئولیت بخشی از قطعات را برعهده گرفته بود. برخی روی قطعات لاستیکی کار می‌کردند، بعضی روی چسب‌ها، و یکی از فارغ‌التحصیلان امیرکبیر نیز مسئول شناسایی و آنالیز دقیق مواد شده بود. از آنجا که نیروی متخصص کافی در حوزه کامپوزیت وجود نداشت، قطعات کامپوزیتی به بنده واگذار شد.
این قطعات عمدتاً از کامپوزیت‌های شیشه فنولیک ساخته شده بودند، موادی که نوع ساده آن در بازار با نام مواد باکالیت نیز شناخته می‌شوند. از من خواسته شد علاوه بر شناسایی مواد، فرمولاسیون مناسب را برای تولید مواد این قطعات بدست آوریم. به‌موازات آن، همکاران مکانیک نیز مسئول ساخت قالب‌ها بودند و بدین ترتیب کار ما برای تولید قطعات آغاز شد.
در میان قطعات، چند مورد ساده‌تر وجود داشت که زودتر ساخته شدند، اما قطعه اصلی کامپوزیتی پیچیدگی بسیار بالایی داشت. امروز که سال‌ها از آن زمان گذشته، هنوز هم آن مجموعه را یکی از پیچیده‌ترین نمونه‌های کامپوزیتی می‌دانم که با آن مواجه شده‌ام. استفاده از الیاف نستا بلند (Long Fiber) در یک ترکیب قالبگیری، روشی کاملاً غیرمرسوم بود و ما نیز تجربه پیشینی در این نوع ساخت نداشتیم. همین موضوع کار را دشوار و البته آموزنده کرده بود.
حدود هشت ماه پس از شروع همکاری، زمان کنکور ارشد فرا رسید و پس از قبولی، همکاری من با آن مجموعه به‌صورت دانشجویی ادامه یافت. پایان‌نامه کارشناسی ارشد خود را نیز در همان حوزه و با هدف انجام مطالعات عمیق‌تر روی کامپوزیت‌های شیشه فنولیک تعریف کردم. در سال ۱۳۷۰ دوره ارشد را به پایان رساندم و یک سال دیگر نیز در همان مجموعه فعالیت داشتم. در واقع، ورود من به دنیای کامپوزیت‌ها از همین تجربه صنعتی آغاز شد و همان‌گونه که اگر در ابتدا مسئول قطعات لاستیکی می‌شدم احتمالاً مسیرم به سمت لاستیک می‌رفت، واگذاری بخش کامپوزیت‌ها سرآغاز مسیر حرفه‌ای امروز من شد.
وقتی تصمیم گرفتم برای ادامه تحصیل به انگلستان بروم، از همان ابتدا مشخص بود که حوزه مورد علاقه‌ام کامپوزیت است. برای دوره دکترا معمولاً لازم است حوزه پژوهشی از پیش تعیین شده باشد. به همین دلیل، تمام مکاتباتم با دانشگاه‌ها را بر مبنای موضوعات کامپوزیتی انجام دادم. سرانجام به گروه پروفسور هَریس، یکی از شناخته‌شده‌ترین افراد این حوزه، پیوستم و دوره دکتری را با موضوع بررسی رفتار خستگی کامپوزیت‌های شیشه اپوکسی و کربن اپوکسی قبل و بعد از اعمال ضربه با سرعت کم آغاز کردم.

در آن سال‌ها در ایران، فرایندهای رایج ساخت کامپوزیتها عمدتاً روش‌های عمومی لایه گذاری دستی و قالب‌گیری فشاری (Compression Molding) و دیگر روش‌های قالب‌گیری مرسوم بود. در دوران جنگ تحمیلی 8 ساله، یک دستگاه پیشرفته رشته پیچی (Filament Winding) پنج‌محوره نیز از آلمان خریداری و در صنعت دفاعی نصب و راه‌اندازی شد که از آن برای ساخت بدنه و سرجنگی موشک استفاده می‌شد.
در دانشگاه بیشتر از پرس گرم و فرایندهای پخت تحت فشار استفاده می‌کردیم، در حالی که در صنعت از اتوکلاو بهره گرفته می‌شد. اختلاف این روش‌ها بیشتر در شرایط فرآیندی مانند نحوه اعمال فشار و دما بود.
اما مهم‌ترین تفاوت میان ایران و انگلستان در آن زمان، دسترسی به تکنیک‌های آزمون‌های غیرمخرب (NDT) مانند سی تی اسکن مافوق صوت، نشر صوتی (Acoustic Emission) و ترموگرافی، یعنی روش‌های پیشرفته شناسایی عیوب بود که در ایران نامشان را نشنیده بودم، در انگلستان روش‌هایی رایج و پرکاربرد بودند و من برای نخستین بار در آنجا با آن‌ها آشنا شدم. این تجربه نقش مهمی در تقویت نگاه مهندسی و پژوهشی من در حوزه کامپوزیت داشت.

بسپار-در پژوهش‌های شما همیشه پیوند علم و صنعت دیده می‌شود. این نگاه از ابتدا در شما وجود داشت یا در مسیر همکاری با صنعت شکل گرفت؟
دکتر بهشتی: در سال‌های تحصیل همیشه حس می‌کردم ارتباط اساتید و دانشگاه با صنعت ضعیف است. آن زمان، ورود دانشگاهیان به محیط واقعی تولید بسیار محدود بود و همین فاصله باعث می‌شد بسیاری از مهارت‌های کاربردی به دانشجو منتقل نشود. من شخصاً همیشه علاقه زیادی به حضور در صنعت داشتم و به همین دلیل دوره‌ی کارآموزی‌ام را سال ۱۳۶۶ در مجموعه «کفش ملی» گذراندم.
در این مجموعه، در سه بخش مختلف واحد کامپاندینگ پی‌وی سی (شرکت پویا) ، واحد چسب ملی، که برای من حوزه‌ای بسیار جذاب با پیچیدگی‌های فنی بالا بود ، واحد کائوچوی ملی و تولید قطعات لاستیکی فعالیت کردم. این تجربه‌ها برایم روشن کرد که بخش صنعت مملو از دانش‌های کاربردی است، دانشی که در کتاب‌ها و مقالات یافت نمی‌شود اما در خطوط تولید و میان نیروهای با تجربه رسوب کرده است. همین مشاهده سبب شد پس از بازگشت به دانشگاه در سال ۱۳۷۶ و آغاز فعالیت هیئت علمی، برای خودم تصمیم بگیرم که حداقل دو روز از ماه را در صنعت حضور داشته باشم. با اخذ مرخصی و به‌صورت قرارداد مشاوره وارد واحدهای صنعتی می‌شدم تا از نزدیک با مسائل واقعی تولید و توسعه محصول درگیر باشم. در ادامه نیز در پروژه‌های مختلفی از حوزه نظامی (های‌تک) تا بخش خصوصی حضور داشتم. برای مثال، یک مجموعه صنعتی قصد راه‌اندازی واحد کامپوزیت داشت و من پیشنهاد تولید قطعات به روش RTM را ارائه دادم که چند سال در آن فعالیت کردم. همچنین مدتی مشاور فنی یک مجموعه تولید لوله و مخازن GRP بودم و ماهانه یک روز در آنجا حاضر می‌شدم. این حضور مستمر باعث شد بعدها که مسئولیت معاونت پژوهشی را پذیرفتم، سیاستی را تدوین کنم که اعضای هیئت علمی تشویق شوند حداقل یک روز در هفته در صنعت حضور یابند، البته در حوزه مرتبط با تخصصشان (مثلاً استاد حوزه لاستیک در صنعت لاستیک یا متخصص پوشش‌ها در صنعت رنگ و روکش).
واقعیت این است که صنعت ما سال‌ها با کمبود فارغ‌التحصیلان متخصص روبه‌رو بود، اما امروز با وجود حضور نیروهای لیسانس، فوق‌لیسانس و حتی دکترا در صنعت، همچنان به دلیل گرفتاری‌های مدیریتی، بسیاری از واحدها فرصت توجه جدی به مسائل فنی و بویژه تحقیق و توسعه را ندارند. مدیران درگیر موضوعاتی مانند تأمین مواد اولیه، مشکلات گمرکی، مسائل کارگری و نوسانات اقتصادی هستند. به همین دلیل، واحدهای R&D در بسیاری از شرکت‌ها تنها روی کاغذ وجود دارند.
حتی صنایع بزرگ نیز گاهی نگاه درستی به تحقیق و توسعه ندارند. نمونه بارز آن تجربه‌ای است که از یک واحد بزرگ تولید قطعات خودرو ذکر شد: بخش R&D با چهار کارشناس فعال به‌خوبی در حال پیشرفت بود، اما به دلیل افزایش هزینه‌ها و فشار مدیریتی، ناگهان کوچک شد و پروژه‌ها نیمه‌تمام ماند. این «قطع تنفس R&D » در صنایع ما بسیار رایج است.
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های صنعت ایران، بی‌ثباتی نیروی انسانی است. کمتر پیش می‌آید فردی ۱۰ سال در یک واحد صنعتی بماند و تبدیل به یک نیروی کلیدی موثر شود. حفظ و نگهداشت نیرو، انتقال تجربه، و چیزی به‌نام مدیریت دانش در بسیاری از شرکت‌ها وجود ندارد یا بسیار ضعیف است. نتیجه این است که صنعت آماتور باقی می‌ماند، تصمیم‌های پرهزینه می‌گیرد و بعضاً بدون تحلیل فنی، دستگاه‌هایی خریداری می‌کند که کارایی لازم را ندارند و بهره وری بسیار پایین است.

برای بهبود این وضعیت، راهکار اصلی این است که اساتید و متخصصان دانشگاهی باید شخصاً وارد صنعت شوند. حضور میدانی باعث می‌شود زبان مشترک شکل بگیرد و مسئله واقعی صنعت از نزدیک دیده شود. از سوی دیگر، حضور مدیران صنعتی در دانشگاه، در جلسات تصویب پایان‌نامه‌ها و رساله‌ها، می‌تواند ارتباط مشترک بیشتری ایجاد کند.
این تعامل دوسویه باعث می‌شود مسائل واقعی تعریف شود، نه اینکه صرفاً پروژه‌های کلی و ناکارآمد مطرح گردند. استاد دانشگاه باید در محیط صنعتی «پای کار باشد» تا شناخت دقیقی از مشکل پیدا کند و بتواند در کنار بدنه فنی شرکت، راه‌حل را طراحی و پیاده‌سازی کند.
مدل‌هایی شبیه به این در کشورهای دیگر با عنوان Sandwich Course اجرا شده است. تجربه جهانی نشان می‌دهد حضور طولانی‌مدت دانشجو در صنعت می‌تواند مفید باشد، اما تنها در صورتی که صنعت ساختار آموزشی و برنامه‌ریزی صحیح داشته باشد، نه اینکه دانشجو صرفاً به‌عنوان نیروی کار ارزان استفاده شود.
بسیاری از مدیران صنعتی معتقدند فارغ‌التحصیلان کار بلد نیستند. اما باید توجه داشت که رشته پلیمر حوزه‌ای بسیار گسترده است: لاستیک، تایر، پتروشیمی، کامپوزیت، چسب، رنگ، پی‌وی‌سی و ده‌ها شاخه دیگر. هیچ فارغ‌التحصیلی نمی‌تواند بدون آموزش تخصصی وارد یک زیرصنعت شود و از او انتظار داشته باشیم متخصص تایر، کامپاندینگ یا GRP باشد.
دانشگاه وظیفه دارد مبانی علمی صحیح را آموزش دهد. سپس صنعت باید یک تا سه ماه آموزش کاربردی به نیروی جدید بدهد. این کار در دنیا کاملاً طبیعی است. دانشجو نیز باید خلاقیت، تحلیل مفهومی و مطالعه منابع مرتبط با صنعت را به کار بگیرد تا در مسیر متخصص شدن قرار بگیرد. صنعت پلیمر و کامپوزیت ایران، با وجود سابقه چند ده‌ساله، هنوز در بسیاری از بخش‌ها ساختار حرفه‌ای، چشم‌انداز بلندمدت، برنامه‌ریزی منسجم و مدیریت دانش پایدار ندارد. هزینه‌ها بدون تحلیل صرف می‌شوند، نیروها پایدار نمی‌مانند، و واحدهای تحقیق و توسعه جدی گرفته نمی‌شوند.
اگر به‌دنبال اصلاح رابطه صنعت و دانشگاه هستیم باید حضور اساتید در صنعت الزامی‌تر و ساختارمندتر شود، مدیران صنعتی در تصمیم‌سازی دانشگاهی مشارکت کنند و آموزش نیروی تازه‌وارد در خود صنعت انجام شود همچنین واحدهای R&D تقویت و پایدار شوند، نه پروژه‌ای و موقت و مدیریت دانش در شرکت‌ها به‌صورت دقیق اجرا شود. تنها در این صورت می‌توان به ارتقای واقعی صنعت پلیمر و کامپوزیت کشور امید داشت.

بسپار-به نظر شما مهم‌ترین چالش‌های علمی یا صنعتی کشور در این حوزه چه بوده و هست؟
دکتر بهشتی: اگر از بخش‌های نظامی صرف‌نظر کنیم، امروز در ایران صنعت لوله و مخازن کامپوزیتی، به‌ویژه GRP یکی از بزرگ‌ترین و فعال‌ترین بخش‌های صنعت کامپوزیت کشور محسوب می‌شود. مخازن GRP و لوله‌های تقویت‌شده با الیاف، سهم چشم‌گیری از بازار را دارند و در بسیاری از پروژه‌های زیرساختی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حوزه لوله، اگرچه لوله‌های پلی‌اتیلن به دلیل قابلیت بازیافت و کاربردهای گسترده جایگاه قابل توجهی پیدا کرده‌اند، اما همچنان مواردی وجود دارد که پلی‌اتیلن پاسخ‌گوی نیازها نیست و در اینجا GRP به‌عنوان جایگزین فنی و اقتصادی مناسب مطرح می‌شود. در کشورهایی مانند آلمان، شرکت‌های بسیار بزرگی در حوزه تولید مخازن و لوله‌های GRP فعال هستند، شرکت‌هایی با گردش مالی بالا، نیروی کار فراوان و فعالیت مداوم در پروژه‌های بزرگ صنعتی.
این موضوع نشان می‌دهد که این حوزه نه‌تنها در ایران، بلکه در سطح جهانی نیز صنعتی بالغ و پرچرخش است. یکی دیگر از حوزه‌هایی که مصرف کامپوزیت در آن رو به گسترش دارد، صنایع حمل‌ونقل است. اگر به اتوبوس‌ها، کامیون‌ها و حتی صنعت ریلی نگاه کنیم، تعداد بالایی از قطعات از جنس کامپوزیت در آنها استفاده می‌شود. دلیل اصلی این انتخاب، نیاز به سبک‌سازی، مقاومت بالا و کاهش هزینه نگهداری است. این روند در جهان تثبیت شده و در ایران نیز به سرعت در حال پیشرفت است. در بخش عمران و سازه نیز کامپوزیت‌ها جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. در مناطقی مانند شمال کشور که رطوبت به‌شدت بالاست، یا در جنوب که محیط‌های خورنده وجود دارد، کاربرد مواد کامپوزیتی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، رطوبت و طول عمر بالا رو به افزایش است. بسیاری از سازه‌های نگه‌دارنده، سپرها، پوشش‌ها و اجزای زیرساختی امروزه با کامپوزیت تجهیز می‌شوند. به نظر من یکی از بخش‌هایی که در چند سال آینده رشد بسیار جدی خواهد داشت، حوزه “ترمیم، مرمت و بازسازی” خطوط انتقال است. ما شبکه‌های وسیع آب، گاز و فاضلاب داریم که بسیاری از آنها فرسوده شده‌اند و نیاز به بازسازی دارند. کامپوزیت، به‌خصوص در روش‌های لاینینگ و تقویت، بهترین گزینه برای این نوع پروژه‌هاست و انتظار می‌رود بخش قابل توجهی از بازار آینده به این حوزه اختصاص یابد. با وجود تمامی نقاط قوت، چالش‌های جدی مواد اولیه همچنان در صنعت پلیمر و کامپوزیت ایران وجود دارد. در سطح صنایع شیمیایی، بسیاری از مواد اولیه اصلی در داخل کشور تولید نمی‌شود. مواد مهندسی، رزین‌های خاص، الیاف پیشرفته و بخش مهمی از افزودنی‌ها عمدتاً وارداتی هستند. این وابستگی باعث ایجاد محدودیت، افزایش هزینه‌ها و ناپایداری در زنجیره تأمین شده است.
به بیان دیگر، یکی از مشکلات اساسی صنعت پلیمر و کامپوزیت در ایران کمبود مواد اولیه داخلی، محدودیت در تولید مواد مهندسی و نیاز به توسعه صنایع شیمیایی پیشرفته است. در مقابل، نقاط قوت صنعت در بخش‌هایی مانندGRP، حمل‌ونقل، عمران و پروژه‌های زیرساختی همچنان پررنگ است و ظرفیت بالایی برای توسعه دارد.

بسپار-در سطح جهانی، تحولات بزرگی در فناوری‌های کامپوزیتی در جریان است از نانوکامپوزیت‌ها و الیاف طبیعی گرفته تا بازیافت. از دید شما مهم‌ترین روندهای تحول جهانی چیست و جایگاه ایران در این نقشه کجاست؟
دکتر بهشتی: صنعت کامپوزیت در ایران، چه از منظر علمی و چه از نظر صنعتی، در وضعیت قابل قبولی قرار دارد. در بخش خصوصی شرکت‌های متعددی فعال هستند و در حوزه دانشگاهی نیز مجموعه‌ای از اساتید برجسته در سراسر کشور به‌طور جدی روی این رشته کار می‌کنند. ماهیت میان‌رشته‌ای علوم و فناوری کامپوزیت باعث شده است که هم دانشکده‌های مهندسی مکانیک، هم عمران و هم مهندسی مواد نقش فعالی در این حوزه داشته باشند و به تربیت نیروی متخصص بپردازند.

(ادامه دارد …)

متن کامل این گفت و گو را در شماره 278 ماهنامه بسپار که در نیمه آذرماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.