توسعه تولید سبز با مهندسی مواد

شهرام رایگان_ عضو هیأت علمی دانشکده متالورژی و مواد دانشگاه تهران: بی‌شک پیشرفت‌های نوین متالورژی و مواد، تأثیر عمیقی بر صنعت، فناوری‌های پزشکی، انرژی و حتی زندگی روزمره خواهند گذاشت و چنین پیشرفت‌هایی، نقش این علم را بیش از پیش برجسته خواهند کرد. حتی می‌توان گفت مهندسی مواد در خط مقدم مبارزه با تغییرات اقلیمی قرار دارد و برای ‌گذار به سمت انرژی‌های پاک، به ما کمک می‌کند. در مجموع، آینده مهندسی مواد به سمت طراحی مولکولی، ساخت هوشمند و تولید سبز حرکت می‌کند و یکی از دلایل آن، توسعه باتری‌های خاص است. با توجه به نقش حیاتی دانش متالورژی و مواد در حوزه انرژی، توسعه باتری‌های حالت جامد، باتری‌های لیتیوم‌-‌هوا و الکترودهای نانوساختار و توسعه باتری‌های حالت‌ جامد نویدبخش انقلابی در فناوری خودروهای الکتریکی و ذخیره‌سازی انرژی هستند. طراحی مواد جدید برای سلول‌های سوختی، توربین‌های گازی و نیروگاه‌های هسته‌ای هم می‌تواند به افزایش بازده و کاهش مصرف سوخت کمک شایان توجهی کند.
مواد جدید مورد استفاده برای ذخیره انرژی حرارتی و تولید و ذخیره‌سازی هیدروژن نیز نقشی اساسی در پیشبرد فناوری‌های سبز و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی دارد. علاوه ‌بر این، کاربرد مواد مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون در صنایع نفت، گاز و نیروگاهی برای افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیراتی اهمیت فراوانی دارد. در واقع ترکیب مدل‌سازی رایانه‌ای پیشرفته، روش‌های تجربی دقیق و تولید مبتنی بر نیازهای صنعتی، این امکان را فراهم می‌کند که مواد با ویژگی‌هایی دقیقاً مطابق عملکرد مورد انتظار، طراحی شوند. علاوه بر این، تحقیقات در زمینه مواد هوشمند که قادر به پاسخگویی به عوامل محیطی مانند دما، فشار یا میدان مغناطیسی هستند، مسیر تازه‌ای برای تولید حسگرها و سازه‌های خودترمیم‌پذیر گشوده است؛ چراکه آلیاژهای حافظه‌دار هوشمند، شکل اولیه خود را به خاطر می‌سپارند؛ اگر هم تغییر شکل یابند، با یک محرک ساده مثل حرارت، به شکل اصلی خود بازمی‌گردند و از این فناوری می‌توان در استنت‌های قلبی، قطعات هواپیما و حتی قاب عینک‌ها بهره گرفت.