به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ مهدی احمدیان متولد سال 1337 در مشهد است. او تا پایان دبیرستان را در مشهد گذراند و در دوره دبیرستان به مدرسه ابن یمین تحصیل کرد که هم‌اکنون به شهید مهدی حکمت تغییر نام داده است. بعد از آن، برای ادامه تحصیل به تهران آمد و در دانشگاه آریامهر که هم‌اکنون دانشگاه صنعتی شریف نام دارد، در رشته مهندسی مکانیک شروع به درس خواندن کرد. اما بعد از یک سال، تصمیم گرفت که برای ادامه تحصیل به خارج برود و به همین دلیل دانشگاه را ترک کرد و در سال ۱۳۵۶ به آمریکا مهاجرت کرد.

دلیل مهاجرتش را اساتید دانشگاهی‌اش می‌داند که همگی در انگلیس و آمریکا تحصیل کرده بودند و از سطح دانش بالایی برخوردار بودند. همین امر باعث شد که او نیز تصمیم بگیرد برای بالا بردن سطح دانشش به آمریکا مهاجرت کند. البته تصمیم داشت که بعد از تحصیل در آمریکا به ایران برگردد و به تدریس مشغول شود، اما این اتفاق هیچ وقت رخ نداد.

در آمریکا دوباره از دوره لیسانس شروع کرد و تا دکتری را در رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه ایالتی نیویورک در شهر بوفالو گذراند. در سال ۱۹۸۴ دوره دکتری خود را تمام کرد و در دانشگاه کلمسون در ایالت کارولینای جنوبی شروع به تدریس کرد و برای سه سال در کادر استادی درس داد. در همین دوران بود که وارد بخش خصوصی شد و مدتی در کمپانی لرد (Lord) کار کرد و همین مقدمه‌ای شد تا کار صنعتی و تحقیقات صنعتی‌اش را شروع کند.

بعد از شرکت لرد، وارد شرکت مشهور جنرال الکتریک یا GE شد و پس از هشت سال کار در بخش خصوصی، در سال ۱۹۹۵ به دانشگاه ویرجینیاتک برای تدریس رفت.

او هم‌اکنون استاد کرسی‌دار بخش مهندسی مکانیک است و همچنین مدیریت مرکز تحقیقات سیستم‌ها و ایمنی وسایل نقلیه را در ویرجینیاتک برعهده دارد.

مهدی احمدیان تاکنون ۱۱ اختراع داشته که در آمریکا و چند کشور دیگر به ثبت رسیده است. بیش از ۴۰۰ مقاله علمی داوری شده دارد و بیش از ۳۰۰ پرزنتیشن و صحبت علمی در کنفرانس‌ها و نشست‌های مختلف داشته است. همچنین حدود ۲۵ میلیون دلار فاندینگ برای پروژه‌های دانشگاهی و بودجه‌های پژوهشی از مراکز مختلف گرفته‌ است. حدود ۴۰ دانشجوی دکتری و ۷۰ دانشجوی فوق لیسانس زیر نظر این محقق ایرانی پایان‌نامه و تز گذرانده‌اند. با این حال بزرگ‌ترین محصول کارش را تدریس به دانشجویان و در نهایت خود را مدرس می‌داند و بزرگ‌ترین هدفش این است که نسل جدید را برای اجتماع آماده کند.

در ادامه مصاحبه ما را با این محقق و استاد دانشگاه ویرجینیاتک می‌خوانید:

لطفا در مورد دستاوردهایی که داشتید و از جمله ابداع فناوری ترمز هوشمند نوری توضیح دهید.

بیشتر کارهای من مربوط به ساخت و توسعه سیستم‌هایی است که ایمنی وسایل نقلیه را افزایش می‌دهند و ابداع ترمز هوشمند هم یکی از این کارهاست. علاوه براین، کمک فنر خودرویی را توسعه دادم که قابلیت تغییر خواص در زمانی را دارد که خودروی در حال حرکت به ویژه در سرعت بالا، می‌تواند نیروهای کمک فنر را تغییر دهد تا از حوادثی مثل چپ شدن جلوگیری کند. این دستاورد بزرگی است، زیرا خیلی از حوادث رانندگی زمانی پیش می‌آیند که خودرو چپ می‌کند و باعث تلفات مالی و جانی زیادی می‌شود. 

به غیر از این، در بخش سیستم‌های کنترل و ایمنی خودروهای سنگین یا کامیون هم کارهای جالبی در مرکز تحقیقاتم انجام داده‌ایم و در واقع ما تنها گروه پژوهشی در دانشگاه‌های آمریکا هستیم که قابلیت کار روی سیستم‌های کنترل و ایمنی خودروهای سنگین را داریم.

این سیستم به گونه‌ای است که اگر سرعت کامیون بیشتر از حد باشد، به صورت خودکار ترمز می‌گیرد و سرعت چرخ‌ها را کاهش می‌دهد. اما این کار را به گونه‌ای انجام می‌دهد کامیون را از جاده منحرف نکند. از آنجا که مرکز ثقل کامیون‌ها بالاست و وزن خیلی بالایی دارند، از نظر خواص دینامیکی، کنترل کردن آنها خیلی سخت است؛ به ویژه زمانی که راننده ناخودآگاه آن را با سرعتی می‌راند که از وضعیت دینامیکی خودرو خارج می‌شود؛ مثلا در حال چرخش.

کار دیگری نیز در مورد کمک فنر انجام دادم که کمک‌ فنرهای هوشمند است. این کمک فنرها به صورت هوشمند نوسانات ایجاد شده در فنر خودرو – چه اتومبیل و چه کامیون- را کنترل می‌کند تا ایمنی آن را بالا ببرد.

آیا زمانی که در شرکت‌های صنعتی کار می‌کردید هم دستاوردهایی داشتید؟

بله. قبل از اینکه به ویرجینیاتک بیایم، در بخش سیستم‌های حمل و نقل شرکت جنرال الکتریک کارهای تحقیقاتی داشتم. در واقع، من در بخشی از این شرکت کار می‌کردم که لوکوموتیو می‌سازد.

در قسمت شاسی زیر لوکوموتیو یک قطعه‌ای به نام «بوژی» (bogie) یا هزارچرخ وجود دارد که حمل‌کننده محورها و چرخ‌های آن است. در این بخش از شرکت یک بوژی طراحی کردم که اتفاقا به بازار هم وارد شد. زمانی که لوکوموتیو روی خط منحنی حرکت می‌کند، این بوژی چرخ‌ها را طوری حرکت می‌دهد که مقاومت مکانیکی بین چرخ و ریل کاهش یابد. این امر باعث می‌شود که نیروی کمتری برای حرکت لوکوموتیو روی ریل‌ها نیاز باشد و در نتیجه سوخت کمتری مصرف می‌شود و راندمان بالا می‌رود.

طراحی این بوژی خیلی پیچیده بود، چون ۳ هزار قطعه در آن روی هم سوار شدند تا خواص مورد نیاز را مرتفع کنند. این بوژی هم از نظر اختراع و طراحی قطعات و هم از نظر طراحی کل سیستم بسیار حائز اهمیت است. در این پروژه، طراح اصلی خودم بودم و حدود ۵۰ نفر با من کار کردند. این پروژه که مربوط به سال ۱۹۹۵ می‌شود، به نتیجه رسید و این قطعه وارد بازار شد و هنوز هم در بعضی از لوکوموتیوهای داخل کشور این بوژی وجود دارد.

هم‌اکنون چه پروژه‌هایی را در دست تحقیق دارید؟

تحقیقات کنونی من همچنان در زمینه کامیون و خودروهای سنگین است و بیشتر تمرکزم روی خودکار کردن آنهاست تا هم بار رانندگی برای راننده کمتر شود و هم ایمنی آنها بالا برود.

علاوه بر این، روی وسایل نقلیه‌ای مثل قطار کار می‌کنم که روی ریل راه می‌روند. در این پژوهش‌ها به دنبال دستگاه‌هایی هستیم که موقعیت خط قطار در حال حرکت را به صورت اتوماتیک‌وار تشخیص می‌دهند یا حدس می‌زنند و اطلاعات مربوط به موقعیت قطار را ارائه می‌دهد. در واقع با کمک این دستگاه‌ها، قبل از اینکه حادثه‌ای پیش بیاید و یا خرابی ریل یا چرخ هزینه‌ زیادی روی دست بگذارد، آنها را تشخیص و هشدار می‌دهیم. این کار مستلزم یک سری حسگرهای مخصوص است و به همین دلیل تمرکز ما بیشتر روی آنهاست. از طریق این حسگرها که لیزری و نوری هستند، می‌توانیم تشخیص دهیم که خط قطار از نظر مقاومت جانبی و نیروهایی که از چرخ به قطار وارد می‌شود، چگونه است و آیا باعث خارج شدن قطار از ریل می‌شود یا نه. از آنجا که قطار یک وسیله فوق‌العاده سنگینی است، اگر از روی خط ریل خارج شود، صدمات مالی و جانی بسیاری به همراه خواهد داشت.

یکی دیگر از کارهایی که در دست داریم مربوط به دستگاه تشخیص میزان روان‌کننده‌ها روی ریل است. روی خط قطار مواد روان‌کننده یا لوبریکنت‌های بسیار ریزی وجود دارد که اصطکاک بین چرخ و ریل را کاهش می‌دهد. ضخامت ذرات این روان‌کننده‌ها بین یک تا ۲۰ میکرون است. هیچ دستگاهی وجود ندارد که میزان این روان‌کننده را روی ریل اندازه‌گیری کند. به همین دلیل ما دست به کار شدیم و روی دستگاه‌های لیزری و نوری‌ای کار می‌کنیم که می‌تواند میزان ضخامت این روان‌کننده‌ها را روی ریل تشخیص می‌دهد تا ضخامت آنها کمتر یا بیشتر از حد استاندارد نباشد. این دستگاه نیز مبتنی بر حسگر است.

کار دیگرمان نیز مربوط به معاینه فنی قطارها می‌شود. به طور کلی، بازرسی و معاینه فنی قطارها امری بسیار حیاتی است. معمولا قطارها را از بغل بازرسی می‌کنند و امکان بازرسی آنها از زیر وجود ندارد. به این شکل که متخصص از بغل قطار راه می‌رود و نگاه می‌کند که آیا همه قطعات سالم هستند یا نه، اما خیلی چیزها را ممکن است نبیند. از این رو به فکر ساخت روباتی افتادیم که می‌تواند به صورت اتوماتیک زیر قطار حرکت کند و از طریق دوربین، از زیر قطار فیلمبرداری یا عکسبرداری می‌کند. این تصاویر توسط دستگاه تشخیص الگویی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا هر گونه شکستگی یا نقص در قطعات را تشخیص ‌دهد.

به نظر شما آینده خودروهای خودران چیست و فکر می‌کنید که تا چند سال دیگر، وقتی وارد خیابان می‌شویم کلی از این خودروها را می‌بینیم؟

تمام فناوری‌های لازم برای ساخت خودروی خودران هم‌اکنون وجود دارد و خیلی از خودروهای خودرانی که الان ساخته شده‌اند، کاملا قابلیت این را دارند که در سطوح مختلف رانندگی را به عهده بگیرند. اما چالش بزرگ‌تر در این مورد، نبود زیرساخت‌های لازم در جاده‌هاست. در واقع برای اینکه خودرو به صورت خودران حرکت کند، هم باید با خودروهای دیگر تماس داشته باشد و هم با جاده. نه تنها امکان تماس خودرو و جاده را نداریم، بلکه امکان ارتباط بین خودروی خودران و خودروهای معمولی نیز وجود ندارد. به این شکل که خودروهای خودران فناوری‌های لازم را برای رانندگی دارد، اما خودروی دیگری که کنارش ایستاده و ۱۰ سال پیش ساخته شده، فناوری‌های لازم را برای ایجاد ارتباط با این خودروی جدید ندارد. این در حالی است که زمانی که خودروی خودران می‌خواهد با سرعت خاصی در جاده حرکت کند، باید با خودروی جلویی و عقبی خود در تماس باشد تا اطلاعات لازم برای تعیین سرعت را بگیرد تا زمانی که خودروی جلویی می‌خواهد سرعتش را کم کند، خودروی خودران سرعتش را بیشتر نکند.

با این تفاسیر فکر می‌کنم که در آمریکا تا ۲۰ سال آینده بتوانیم به نقطه‌ای برسیم که خودروهای بدون راننده در سطوح مختلف در خیابان‌ها در حال تردد باشند. خودرویی که قابلیت خودران ندارد، سطح یک است و بیشتر خودروهای خودرانی که هم‌اکنون وجود دارند، سطح دو هستند. این خودروها به عنوان مثال زمانی که خودروی جلویی در حال ترمز است، تشخیص می‌دهد و شروع می‌کند به ترمز کردن. با این حال، در این خودروها هنوز راننده مسئولیت رانندگی را به عهده دارد و فناوری‌های درون آن فقط یک سری کارهای اولیه را انجام می‌دهد. همینطور که به سطوح بالاتر می‌رسیم، مثلا در سطح پنج، خودروی خودران به طور کاملا اتوماتیک حرکت می‌کند.

بهترین تخمینی که می‌زنم این است که ما در ۲۰ سال آینده سطح خودروهای خودران به چهار می‌رسد. در این سطح، خودرو به طور خودکار ۸۰ درصد کارهای رانندگی را انجام می‌دهد و فقط ۲۰ درصد رانندگی به عهده راننده است. در سطح چهار، آنقدر راننده به خودرو اطمینان دارد که در وسط رانندگی در اتوبان، می‌تواند ایمیل‌هایش را جواب بدهد. با این حال، سرمایه‌گذاری‌های خیلی کلانی از سوی شرکت‌های بزرگ خودروسازی و همچنین دولت در این زمینه شده است.

به نظر شما کدام شرکت‌ می‌تواند پیشگام خودروهای خودران باشد و از نظر سرعت و ایمنی خودروی بهتری را توسعه دهد؟

شرکت تسلا در بخش خودروهای خودران حرف اول را می‌زند. البته بقیه شرکت‌های خودروسازی از آمریکا گرفته تا چین و کره، سخت در کوشش هستند تا سطح فناوری‌های خود را بالا ببرند و به سطح خودروهای تسلا برسانند و به نظر من در دو سه سال اخیر، توانسته‌اند فاصله بین خود و تسلا را کم کنند. به هر حال حدسم این است که تا چند سال آینده همه خودروسازهای بزرگ دنیا مثل مرسدس بنز، بی‌ام‌دبلیو، فولکس‌واگن، جنرال موتور، فورد و هیوندا خود را به تسلا برسانند. به همین دلیل فکر نمی‌کنم که تا چند سال آینده فقط یک شرکت در این زمینه پیشتاز باشد. هم‌اکنون تسلا یکه‌تاز است، اما بعدا شرکت‌های دیگر هم به آن خواهند رسید.

معمولا در اوقات فراغت چه کارهایی انجام می‌دهید؟

من عاشق طبیعت هستم و دوست دارم بیشتر اوقات فراغتم را در طبیعت بگذرانم. به همین دلیل خیلی مواقع با همسرم در جنگل پیاده‌روی می‌کنیم. بعد از آن نیز بقیه وقتم با خانواده‌ام می‌گذرد.

شرایط قرنطینه به دلیل شیوع کرونا چه مزیت‌هایی برای شما داشته؟ آیا توانسته‌اید به کارهایی که قبلا نتوانسته بودید برسید؟

اتفاقا در این یک سال و اندی که قرنطینه شروع شده، کار ما بیشتر شده است. چون باید در آزمایشگاه کار کنیم و آزمایشگاه در این ایام باز بوده است. با این حال، خوبی‌ای که شرایط قرنطینه برای ما داشت، این بود که بیشتر در کنار خانواده‌ام هستم و با پسرهایم که دلیل بسته شدن محل کارشان، فرصت بیشتری پیدا کرده‌اند، بیشتر دور هم جمع می‌شویم.

از نظر شما دانشمندان ایرانی از نظر علوم و فناوری در چه سطحی هستند و چقدر با سطح جهانی فاصله دارند؟

به نظر من در زمینه‌های مختلف فرق می‌کند. آنچه که مشخص است این است که در دانشگاه‌های آمریکا چون منابع بیشتری وجود دارد،‌ زمینه‌های تحقیقاتی بیشتر است، ولی در ایران یک بخشی به دلیل تحریم‌ها و بخش دیگر به دلیل عدم دسترسی به تجهیزات و بودجه‌های لازم، زمینه تحقیقاتی محققان محدودتر است. با این حال معتقدم که ایران یکی از باهوش‌ترین و فعال‌ترین محققان را در تمام دنیا دارد.

زمانی که کشورهایی مانند کره جنوبی، چین را با ایران مقایسه می‌کنم، ما از نظر نیروی انسانی از آنها قوی‌تر هستیم. ولی در این کشورها به دلیل سرمایه‌گذاری هنگفت دولت در زمینه تحقیقاتی، دامنه فعالیت‌های پژوهشی بسیار بالاست.

وضعیت دانشجویانی که از ایران به آمریکا برای تحصیل مهاجرت می‌کنند، چگونه است؟ در مقایسه با افراد بومی آنجا از نظر علمی در چه سطحی هستند؟ نقطه ضعف دانشجوهای ایرانی در خارج از کشور چیست؟

من دانشجوی ایرانی زیاد داشتم که اکثرا از بهترین دانشگاه‌های ایران آمده‌اند و در واقع، دستچین شده‌های دانشجوهای ایرانی هستند. بنابراین، زمانی که وارد دانشگاه‌های آمریکا می‌شوند از نظر هوش و استعداد و همچنین قابلیت آکادمیکی بسیار بالا هستند.

در ۱۰ سال اخیر بالا رفتن سطح زبان انگلیسی دانشجوهای ایرانی نیز کاملا مشهود است و قابل مقایسه با ۲۰ سال گذشته نیست. با این همه، از نظر خلاقیت پژوهشی در سطح پایینی هستند. مثلا اگر یک مساله داخل کتاب را از دانشجوی ایرانی بپرسم، خیلی خوب جواب می‌دهد، اما اگر در آزمایشگاه از آن در مورد یک سوال کاملا باز سوال بپرسم تا از خلاقیت و قابلیت حل مساله‌ از زوایای مختلف استفاده کند، خیلی جوابگو نیستند. البته این موضوع در مورد دانشجوهای ایرانی بعد از یکی دو سال کاملا حل می‌شود.

میزان حقوق شما نسبت به درآمد افراد متوسط جامعه آمریکا چقدر است؟ آیا این میزان خیلی بالاتر است؟ این حقوق از چه طریقی به دست می‌آید؟

حقوق استادیاری (Assistant Professor)- دوره پژوهش را گذرانده و چندسالی در پست‌دکتری کار کرده و پایین‌تر از مرتبه دانشیاری است- که در دانشگاهی مثل دانشگاه ویرجینیاتک درس می‌دهد که جزو R1 یا دانشگاه‌های تاپ تحقیقاتی است، حدود چهار تا پنج برابر شخصی است که کارگر است یا یک کار معمولی دارد. بنابراین فاصله خیلی زیادی بین حقوق استاد دانشگاه و یک فرد معمولی با تحصیلات دبیرستانی وجود دارد و به مرور زمان این فاصله بیشتر هم می‌شود. بنابراین، در اینجا استادی را نمی‌یابید که لازم باشد در کنار تدریس کار دیگری را برای امرار معاشش انجام دهد. موردی که در ایران به کرات وجود دارد و به عقیده من دولت باید سرمایه‌گذاری بیشتری روی سیستم آموزش عالی داشته باشد، زیرا آینده هر کشوری به دانش جوانان آن بستگی دارد.

پروژه‌های تحقیقاتی چطور تعریف می‌شوند و منابع مالی آن چطور تامین می‌شوند؟ آیا صنایع منابع مالی هستند یا سازمان‌های دیگر؟

بستگی دارد به اینکه پروژه تحقیقاتی مربوط به بخش دولتی باشد یا خصوصی. معمولا بخش دولتی اعلام می‌کند که در چه زمینه‌هایی نیاز به تحقیق و پژوهش دارد و بر همین اساس، محققان فراخور تخصصی که دارند، برای گرفتن آن پروژه‌ها پروپوزال می‌فرستند و این فقط برای دانشگاه‌ها نیست، بلکه حتی شرکت‌های کوچک نیز می‌توانند برای گرفتن این پروژه‌ها وارد رقابت شوند. در واقع، به دلیل اینکه این پروژه‌ها از بودجه دولتی تامین می‌شوند، همه باید به طور یکسان از آن استفاده کنند و از آن آگاهی داشته باشند. این پروژه‌ها بیشتر از طریق وب‌سایت رسمی مراکزی مثل بنیاد ملی علوم اعلام می‌شوند.

اگر پروژه مربوط به بخش خصوصی باشد، بسته به تخصصی که نیاز است و با توجه به اطلاعاتی که از دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های آنها در اختیار دارند، به دانشگاه‌ها اعلامیه می‌دهند. بعد از آن هم شرکت و دانشگاه وارد مذاکرات اولیه می‌شوند و در نهایت قراردادی امضا می‌کنند.

چه توصیه‌ای به جوانان ایرانی دارید؟

بزرگ‌ترین توصیه‌ام این است که موقع تحصیل خود را در موقعیتی بگذارند که جدا از مسائل کتاب، با مسائل باز خلاقیت خود را به چالش بکشند.

همیشه خودشان را در موقعیتی قرار بدهند که با مسائل زنده دنیا از یک بعد نگاه نکنند. در واقع چندبعدی فکر کنند. محقق و مهندس خوب و به طور کلی یک انسان خوب، کسی است که به مسائل دنیا از چندین زاویه نگاه کند و این نه تنها در دنیای علم مهم است، بلکه در مسائل اجتماعی و روابط شخصی هم از اهمیت بالایی برخوردار است.

معمولا در اوقات فراغت چه کارهایی انجام می‌دهید؟

یکی از تفریحات زندگی‌ام کتاب خواندن است و بیشتر کتاب‌های بیوگرافی، تاریخی و علمی می‌خوانم. آخرین کتابی که خواندم «The Wonder» بوده که کتابی کاملا علمی در مورد آدم‌های سردرگم است. داستان در مورد آدم‌هایی است که در خواب راه می‌روند و بعد از نظر زمانی به بعد دیگری حرکت می‌کنند و در آن بعد دیگر، تمام اجتماع آمریکا به هم ریخته و دولت نفود منفی داشته و سعی می‌کنند که مسائل بغرنجی را که این هرج و مرج را به وجود آورده، حل کنند.

آیا فیلم هم می‌بینید؟

معمولا دوست دارم فیلم‌هایی که جنبه تاریخی دارند تماشا کنم. البته از دیدن فیلم‌های های اکشن هم لذت می‌برم.

به نظر شما پیام‌رسان‌هایی مثل واتس‌اپ و تلگرام چه تاثیری روی ما گذاشته‌اند؟

به نظر من تاثیر بزرگی روی زندگی ما گذاشته‌اند. به شخصه از واتس‌اپ برای تماس با خانواده در ایران استفاده می‌کنم و به نظرم این ابزار باعث شده که دنیا جای کوچک‌تری بشود و حس نزدیکی بیشتری با اعضای خانواده و دوستانی داشته باشم که از نظر فیزیکی از من خیلی دورند.

البته بعضی مواقع می‌بینم که جوان‌ها وقت بسیاری زیادی را بابت این شبکه‌های اجتماعی صرف می‌کنند و به جای فعالیت مثبت، بی‌هدف در این پلتفرم‌ها وقت می‌گذرانند.

بزرگ‌ترین آرزویتان برای خودتان و دنیا چیست؟

سلامتی برای خودم و خانواده‌ام. به عقیده من سلامتی بزرگ‌ترین نعمتی است که خدا می‌دهد.

برای دنیا هم صلح و دوستی آرزو می‌کنم. معتقدم که انسان‌ها این قابلیت را دارند که با صلح با هم زندگی کنند. الان به دلیل پیشرفت‌های مختلف انسان، خط‌های مرزی کم‌رنگ شده و امیدوارم با آگاهی بیشتری که از همدیگر پیدا می‌کنیم، به دور از مذهب و نژاد و جنسیت، به عنوان انسان در کنار هم زندگی کنیم.

در ادامه می‌توانید ویدئوی توضیحات این استاد ایرانی دانشگاه ویرجینیاتک را در مورد آزمایشگاه توسعه سیستم‌های کنترل و ایمنی خودرو تماشا کنید: