وبلاگ

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که دانشگاه‌ها نقش اساسی در رشد و موفقیت مستمر هر صنعت مدرن با فناوری پیشرفته، و به‌ویژه صنعت نوپای فیوژن دارند. با این حال، اهمیت این نقش در تعداد اعضای هیئت علمی و کانال های آموزشی تلفیقی که در حال حاضر در دسترس هستند، منعکس نمی شود.

پاسخگویی دانشگاهیان به تولد سایر زمینه های علمی مدرن، مانند هوانوردی و شکافت هسته ای، الگویی برای گام هایی که دانشگاه ها می توانند انجام دهند برای ایجاد یک زمینه قوی فراهم می کند. ذوب صنعت.

نویسنده دنیس وایت، استاد مهندسی هیتاچی آمریکا و مدیر مرکز علوم و فیوژن پلاسما در MIT. کارلوس پاز سولدان، دانشیار فیزیک کاربردی و ریاضیات کاربردی در دانشگاه کلمبیا؛ و برایان دی ویرث، استاد کرسی فرمانداری مهندسی هسته ای محاسباتی در دانشگاه تنسی، این مقاله اخیرا منتشر شده در مجله فیزیک پلاسما.

با مشارکت نویسندگان در دانشگاه، دولت، و صنعت خصوصی، این مجموعه چارچوبی را برای مشارکت های دولتی و خصوصی ترسیم می کند که برای موفقیت صنعت همجوشی ضروری است.

اکنون که به عنوان منبع بالقوه انرژی سبز نامحدود دیده می‌شود، همجوشی همان فرآیندی است که خورشید را نیرو می‌دهد – اتم‌های هیدروژن برای تشکیل هلیوم ترکیب می‌شوند و مقادیر زیادی انرژی پاک به شکل نور و گرما آزاد می‌کنند.

هیجان ناشی از ورود فیوژن منجر به تکثیر ده ها شرکت انتفاعی شده است که خود را در خط مقدم صنعت انرژی همجوشی تجاری قرار می دهند. در آینده نزدیک، این شرکت‌ها به شبکه قابل توجهی از کارگران مسلط به همجوشی نیاز خواهند داشت تا وظایف مختلفی را که مستلزم طیف وسیعی از مهارت‌ها هستند، انجام دهند.

در حالی که نویسندگان به نقش صنعت خصوصی، به ویژه به عنوان یک منبع مسلط فزاینده بودجه تحقیقاتی اذعان دارند، آنها همچنین نشان می‌دهند که دانشگاه برای توسعه صنعت حیاتی بوده و خواهد بود و نمی‌توان آن را از رشد صنعت خصوصی جدا کرد. علیرغم شواهدی مبنی بر این علاقه فزاینده، اندازه و مقیاس شبکه دانشگاهی این رشته در دانشگاه های مستقر در ایالات متحده بسیار پراکنده است.

وایت می گوید: «تنوع بخشیدن به [fusion] این رشته با افزودن مسیرهای بیشتر برای دانشجویان کارشناسی ارشد و کارشناسی که می توانند سریعتر به صنعت انتقال یابند گام مهمی است.”

یک تجزیه و تحلیل نشان داد که در حالی که 57 دانشگاه در ایالات متحده در تحقیقات پلاسما و همجوشی فعال هستند، میانگین تعداد اعضای هیأت علمی پلاسما/فیوژن در هر موسسه تنها دو نفر است. در مقایسه، نمونه ای از 10 برنامه برتر US News and World Report برای همجوشی هستهای و هوانوردی/ فضانوردی به طور متوسط ​​نزدیک به 20 دانشکده را به شکافت و 32 دانشکده را به هوا و فضانوردی اختصاص داده اند.

Paz-Soldan می افزاید: “برنامه های دانشگاهی در فیوژن و حامیان آنها باید بازی خود را ارتقا دهند و هیئت علمی بیشتری را استخدام کنند، اگر می خواهند نیروی کار لازم را برای حمایت از صنعت در حال رشد ایالات متحده فراهم کنند.”

رشد و تکثیر این رشته‌ها و سایر رشته‌ها، مانند محاسبات و بیوتکنولوژی، از نظر تاریخی با ایجاد برنامه‌های دانشگاهی که به پیشرفت این رشته‌ها و پذیرش گسترده کمک می‌کرد، در بند بوده است. ایجاد یک مسیر مشابه برای همجوشی برای اطمینان از رشد پایدار آن ضروری است، و همانطور که Wirth خاطرنشان می کند، “این رشد باید به گونه ای دنبال شود که در بین رشته های متعدد مهندسی و علوم بین رشته ای باشد.”

در MIT، نمونه‌ای از آن مسیر در مرکز علوم و فیوژن پلاسما دیده می‌شود.

این مرکز پیوندهای تاریخی عمیقی با برنامه های تحقیقاتی دولتی دارد و بزرگترین شرکت فیوژن در جهان، Commonwealth Fusion Systems (CFS)، توسط دانشجویان سابق وایت و یک فوق دکترای MIT از PSFC خارج شد. وایت همچنین به عنوان محقق اولیه در تحقیقات مشترک با CFS بر روی SPARC، یک پلت فرم همجوشی اثبات مفهوم برای پیشرفت علم توکامک که برای تکمیل در سال 2025 برنامه ریزی شده است، خدمت می کند.

مایکل سگال، رئیس نوآوری باز در CFS می‌گوید: «نقش‌های عمومی و خصوصی در جامعه فیوژن به سرعت در پاسخ به رشد توسعه محصولات تجاری با بودجه خصوصی در حال تغییر هستند. صنعت فیوژن به طور فزاینده ای به شرکای دانشگاهی خود برای آموزش دانشجویان، کار در رشته های مختلف و اجرای برنامه های کوچک و متوسط ​​با سرعت متکی خواهد بود.

به گفته نویسندگان، یکی دیگر از دلایل حیاتی که دانشگاه برای ادامه رشد و توسعه فیوژن ضروری باقی می ماند، عدم تضاد آن است. وایت می گوید: “وظیفه ما به اشتراک گذاری اطلاعات و آموزش است، به این معنی که ما هیچ تضاد رقابتی نداریم و نوآوری می تواند آزادانه جریان یابد.”

علاوه بر این، علم همجوشی ذاتاً چند رشته‌ای است:[It] به فیزیکدانان، دانشمندان کامپیوتر، مهندسان، شیمی‌دانان و غیره نیاز دارد، و به راحتی می‌توان به همه آن رشته‌ها در یک محیط آکادمیک دست یافت که همه آنها به طور طبیعی آرنج را به هم می‌مالند و با هم همکاری می‌کنند.”

به گفته نویسندگان، ایجاد یک صنعت انرژی جدید، با این حال، به نیروی کار ماهر در رشته‌هایی غیر از STEM نیز نیاز دارد. با ادامه رشد شرکت های فیوژن، آنها به تخصص در امور مالی، ایمنی، صدور مجوز و تجزیه و تحلیل بازار نیاز خواهند داشت. هر شرکت موفق فیوژن نیز اثرات ژئوپلیتیکی، اجتماعی و اقتصادی عمده ای خواهد داشت که همه آنها باید مدیریت شوند.

در نهایت، چندین مرحله وجود دارد که نویسندگان برای کمک به ایجاد ارتباط بین دانشگاه و صنعت شناسایی می‌کنند که در آینده مهم خواهد بود. اولین مورد این است که دانشگاه ها تغییرات سریع چشم انداز همجوشی را بپذیرند و شروع به انطباق کنند. پاز سولدان می گوید: «دانشگاه ها باید از رشد بخش خصوصی در ادغام استقبال کنند، فرصت هایی را که فراهم می کند را بشناسند و به دنبال مشارکت های سودمند متقابل باشند.

گام دوم تطبیق مأموریت مؤسسات آموزشی – دسترسی آزاد بدون تعارض – با جدول زمانی فشرده و خروجی های اختصاصی است که با مشارکت خصوصی به دست می آید. در عین حال، نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که شرکت‌های خصوصی همجوشی باید با انتشار و به اشتراک گذاشتن یافته‌های خود از طریق مجلات معتبر، از شفافیت دانشگاه استقبال کنند، که بخشی ضروری برای ایجاد اعتبار صنعت خواهد بود.

نویسندگان می‌گویند که آخرین گام این است که دانشگاه‌ها در استراتژی‌های صدور مجوز فناوری انعطاف‌پذیرتر و خلاق‌تر شوند تا مطمئن شوند ایده‌ها و نوآوری‌ها راه خود را از آزمایشگاه به صنعت پیدا می‌کنند.

وایت می گوید: «به عنوان یک صنعت، ما در موقعیت منحصر به فردی هستیم زیرا همه چیز کاملاً جدید است. “اما ما به اندازه کافی دانش‌آموز تاریخ هستیم که می‌توانیم ببینیم برای موفقیت چه چیزی لازم است؛ کمی کردن وضعیت فضای خصوصی و دانشگاهی یک سنگ محک استراتژیک مهم است. با جلب توجه به مسیر فعلی، امیدواریم در وضعیت بهتری قرار بگیریم. موقعیتی برای همکاری با همکاران خود در بخش دولتی و خصوصی و انتخاب های آگاهانه تر در مورد نحوه ادامه کار.”

این خبر با حسن نیت از MIT News بازنشر شده است (web.mit.edu/newsoffice/)، یک سایت محبوب که اخبار مربوط به تحقیق، نوآوری و آموزش MIT را پوشش می دهد.