آرمان پیشرفت متعالی

دانش تبرید ارتباط مستقیمی با بسیاری از رشته‌های علمی و فناوری دارد و لازمۀ ایجاد و توسعۀ برخی از این زمینه‌ها می‌باشد. از زمان دستیابی بشر به دمای نزدیک به صفر کلوین، 108 سال می‌گذرد و طی این مدت پیشرفت‌های قابل توجهی در حوزۀ دانش و فناوری تبرید صورت گرفته است. متأسفانه کشور ما به دلیل نداشتن زیرساخت‌های لازم و بومی نبودن این دانش، نقشی در این پیشرفت‌ها نداشته و از نتایج علمی آنها نیز بهره‌ای نبرده است. با توجه به وجود متخصصان در رشته‌های مختلف و در سطوح بالای علمی در کشور و نیز در دست داشتن تجهیزات پیشرفته‌تر نسبت به صد سال پیش در دنیا، انتظار می‌رود با تدوین برنامه‌ای جامع، بتوان بنای این دانش را در مدت‌زمان قابل قبولی در دانشگاه‌های کشور گذاشت و امکان پیشرفت و تلاش در حوزه‌های مختلف وابسته به دانش و فناوری تبرید را برای متخصصان داخلی و صنایع کشور فراهم نمود. در این طرح پژوهشی، با مرور گستردۀ متون علمی و تفحص در سیر تکاملِ دانش تبرید و نیز مشاوره با اندیشمندان و دانشمندان مرتبط در کشور، مؤلفه‌های لازم را برای تدوین نقشۀ راه جهت بومی نمودن دانش تبرید، شامل نیروی انسانی، تجهیزات، دانش‌های موردنیاز و برنامه‌ریزی‌های لازم، به دست خواهیم آورد و راهکارهای مناسبی برای تحقق آنها پیشنهاد خواهیم نمود.

دانش تبرید، دانش کار در دماهای 77 تا 1 کلوین و در برخی از مراجع، ناحیۀ دمایی زیر 125 کلوین تعریف می‌شود.
دانش و فناوری تبرید بطور مستقیم و یا غیر مستقیم در حوزه‌های مختلفی از علوم و فناوری به کار می‌رود که در ادامه به بخشی از آنها اشاره می‌شود:
– ابررسانایی، ابرمغناطش و ابرشارگی، در محدوده¬ی دمای پایین رخ می‌دهد.
– تکنیک‌های مختلف طیف‌سنجی در حوزه‌های متنوع دانش فیزیک و شیمی، با استفاده از محصولات دانش تبرید، کیفیت و دقت طیف‌های حاصل خود را بالا برده‌اند چرا که این بازۀ دمایی، حساسیت بی‌سابقه‌ای را در اندازه‌گیری تنوعی از کمیت‌های فیزیکی ایجاد می‌کند.
– در آشکارسازی‌های بسیار دقیق (مانند آشکارسازی امواج گرانشی)، لزوم حذف نوفه‌های مختلف از جمله نوفه‌های گرمایی، دانش تبرید را بطور جدی مورد توجه قرار داده و بکار گرفته است.
– در آزمایشات برخورد ذرات (شتاب‌دهنده‌ها) و نیز در راکتورهای هسته‌ای، مقادیر بسیار زیادی هلیوم مایع بعنوان مبرد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
– دماهای پایین از عهدۀ ابعاد و پایداری شیمیایی برآمده و صرفنظر از برخی پیشرفت‌ها در الکترونیک تبرید معمولی، امکاناتی برای الکترونیک ابررسانایی و عناصر رایانه‌ای بزرگ فراهم می‌کند.
– استفاده از دانش تبرید در تحلیل، طراحی، توسعه و عملکرد سامانه‌های سرد که بخش مهمی از صنعت را می‌سازند.
– مایع‌سازی و بازیافت حلال‌های پرکاربرد و مضر برای طبیعت، در سامانۀ تهویه کارخانه‌ها.
– تکنیک‌های دمای پایین،‌ در نانوفتونیک.
– سنتز لایه‌های نازک.
– سنتز آلیاژهای خاص.
– سلول‌های خورشیدی.
– ارتقای لیزرها.
– ذخیره‌سازی گاز هیدروژن.
– خالص‌سازی گازها در برخی از آزمایش‌های طیف‌سنجی.
– زمینه‌های پزشکی (جراحی سرد، بافت‌های منجمد، ذخیره‌سازی سلول‌های بنیادی و …)
– فناوری تولید سوخت مایع در صنایع هوافضا.
– برخی از سامانه‌های انرژی آینده مانند توانِ مغناطوهیدرودینامیک و مخزن انرژی مغناطیسی ابررسانا.
– استخراج خواص مختلف آماری و کوانتومی گازهای مبرد، بویژه هلیوم.
– فناوری مخازن هیدروژن مایع و انتقال.
– تولید و استفاده از هیدروژن مایع بعنوان سوخت پاک در خودروها.
– طراحی و تولید دستگاههای مایع‌ساز با اندازه‌های مختلف برای مبردهای گوناگون بویژه هلیوم و هیدروژن همچنان ادامه دارد.
– انجام آزمایشات در حوزه‌های مختلف دانش، در دماهای پایین، تا حدی گسترش یافته است که امکان انجام آزمایشات در فضا، برای رهایی از مراحل سردسازی تبریدی در حال بررسی است.

هدف اصلی طرح، تدوین نقشۀ راهِ بومی‌سازی دانش تبرید می‌باشد.
اجزاء هدف اصلی شامل تدوین چشم‌انداز، مأموریت، اهداف کلان، تهدیدها و فرصتها، راهبردهای کلان و تخمین زیرساخت‎های لازم برای تحقق هدف اصلی می‌باشد.
همچنین، در صورت صلاحدید مجری و مسئول طرح، تدوین یک مقاله مروری و یا یک کتاب در حوزۀ تبرید بنحوی که برای پژوهشگران مفید واقع شود، از اهداف فرعی طرح خواهد بود.

سؤالات یا فرضیه‎های تحقیق:
سؤالات و فرضیه‌های تحقیق از دو منظر قابل طرح است:
نگاه به بیرون:
1- دانش تبرید چیست؟
2- تاریخچۀ دانش تبرید و نکات و اتفاقات شاخص در آن چه بوده است؟
3- ملزومات و مؤلفه‌های اساسی در شکل‌گیری و ساماندهی و رشد دانش تبرید کدامند؟
4- کدامیک از شاخه‌های دانش و فناوری در اثر دانش تبرید، بوجود آمده‌اند؟
5- کدامیک از شاخه‌های دانش و فناوری در اثر دانش تبرید، شکوفا شده‌اند؟
6- سهم کشورهای مختلف در بوجود آمدن و رشد دانش تبرید چقدر بوده است؟
7- روش کشورهای مختلف در بومی‌سازی دانش تبرید چه بوده است؟
8- اهداف کشورهای دیگر در این زمینه چیست؟
نگاه به درون:
1- تخصصهای لازم برای دستیابی به دمای نزدیک به صفر کلوین کدام است؟
2- تجهیزات موردنیاز برای دستیابی به دمای نزدیک به صفر کلوین کدام است؟
3- هزینه‌های لازم برای دستیابی به دمای نزدیک به صفر کلوین کدام است؟
4- قوانین و سازوکارهای دولتی مورد نیاز برای دستیابی به دمای نزدیک به صفر کلوین کدام است؟
5- در صورت فراهم بودن تخصصها و تجهیزات لازم، هزینۀ تحقق دمای نزدیک به صفر کلوین در یک آزمایشگاه تعیین‌شده برای اولین بار در کشور، چقدر است؟
6- میزان گازهای تبریدی موردنیاز پژوهشی و صنعتی کشور ما طی 20 سال آینده چقدر است؟
7- راه‌های تأمین گازهای مبرد در مقیاس وسیع، شامل هلیوم، هیدروژن و نیتروژن کدامند؟
8- چه روشهایی برای تهیۀ گاز هلیوم در کشور وجود دارد و میزان نهایی آن چقدر است و آیا این میزان، نیازهای پژوهشی و صنعتی ما را در آینده تأمین خواهد کرد؟
9- حوزه‌های مختلف دانش و فناوری مرتبط با دانش تبرید کدامند و آیا تابحال به این دانش نیاز پیدا کرده‌اند؟
10- برای سهولت دستیابی مراکز پژوهشی و صنعتی به دماهای پایین، چه کارهایی باید انجام شود؟
11- در صورت سهولت دستیابی به دماهای پایین، چه حوزه‌هایی از دانش و فناوری رشد بیشتری خواهند کرد؟
12- در صورت سهولت دستیابی به دماهای پایین، امکان بوجود آمدن چه حوزه‌هایی از دانش و فناوری در کشور ایجاد می‌شود؟
13- چشم‌انداز ما برای دانش تبرید در کشور چیست؟
14- اهداف کلان در بومی‌سازی و رشد دانش تبرید در کشور کدامند؟
15- مأموریت ما در بومی‌سازی و رشد دانش تبرید در کشور چیست؟
16- تهدیدها و فرصتها در بومی‌سازی و رشد دانش تبرید در کشور چیست؟
17- راهکارهای کلان در بومی‌سازی و رشد دانش تبرید در کشور کدامند؟
18- اهداف کوتاه مدت در بومی‎سازی و رشد دانش تبرید در کشور کدامند؟