برای اولین بار انجام گرفت؛ دستیابی پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی به بهینه‌سازی خواص رئولوژیکی و مکانیکی قیر اصلاح‌شده
پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی برای اولین بار توانستند با استفاده از روش شوک خلاء به بهینه‌سازی خواص رئولوژیکی و مکانیکی قیر اصلاح شده دست یابند که جزو مناسب‌ترین قیر برای آسفالت مناطق سردسیر و گرمسیر هست.
دکتر عزیز باباپور عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی در گفتگو با روابط عمومی دانشگاه به تشریح فعالیت‌های علمی و پژوهشی خود پرداخت .
روابط عمومی دانشگاه: لطفاً در مورد مقالات و فعالیت‌های پژوهشی خودتان توضیحی ارائه بفرمایید.
دکتر باباپور: این‌جانب در زمینه های مختلف مهندسی شیمی، نانوتکنولوژی، نانو کامپوزیت و غیره فعالیت میکنم. چاپ ۱۴ کتاب و Chapter Book به زبان‌های فارسی و انگلیسی، چاپ ۳۵ مقاله ISI و ISC ، ۱۰ مقاله ISI یا ISC سابمیت شده در ژورنال‌های مختلف و ارائه بیش از ۵۰ مقاله در کنفرانس‌های بین المللی و ملی را در کارنامه پژوهشی خود دارم. همچنین ۳ کتاب در حال تالیف و ۲ کتاب در حال ترجمه هست. بنده ۶ طرح پژوهشی تمام‌شده و ۵ طرح پژوهشی در حال اجرا چه به‌صورت مجری و چه به‌صورت همکار اصلی طرح در رزومه کاری خود دارم. هم‌اکنون در تلاش هستیم تا شرکت دانش‌بنیان "آبتین نانو کامپوزیت" را زیر نظر مرکز رشد واحدهای فناوری دانشگاه محقق اردبیلی راه اندازی کنیم که جهت تجاری سازی و فروش محصولات خود در این شرکت سعی می‌کنیم از دانشجویان فعال خود در "هسته نانو انرژی" که زیر نظر معاون پژوهش و فناوری فعالیت می‌کنند، استفاده کنیم.
همچنین ۲ مورد از مقالات JCR و Q۱ بنده در لیست پر استنادترین مقالات حوزه نانو انرژی به شرح زیر قرار دارد:
۱-
Aziz Babapoor; Mohammad mehdi Azizi; Gholamreza Karimi, Thermal management of a Li-ion battery using carbon fiber-PCM composites, Applied Thermal Engineering,
Volume ۸۲
(c), Pages ۲۸۱–۲۹۰, ۲۰۱۵.
۲- Fereshteh Samimi, Aziz Babapoor, Mohammadmehdi Azizi, Gholamreza Karimi, Thermal management analysis of a Li-ion battery cell using phase change material loaded with carbon fibers, Energy (۲۰۱۶) ۹۶C pp. ۳۵۵-۳۷۱. DOI: ۱۰.۱۰۱۶/j.energy.۲۰۱۵.۱۲.۰۶۴.
۲- Fereshteh Samimi, Aziz Babapoor, Mohammadmehdi Azizi, Gholamreza Karimi, Thermal management analysis of a Li-ion battery cell using phase change material loaded with carbon fibers, Energy (۲۰۱۶) ۹۶C pp. ۳۵۵-۳۷۱. DOI: ۱۰.۱۰۱۶/j.energy.۲۰۱۵.۱۲.۰۶۴.
در این حوزه بیشترین تلاشم بر این است که دانشجویان لیسانس و سال اول ارشد را با اصول پژوهش و مقاله نویسی آشنا کنم تا وارد حوزه پژوهشی شوند که خوشبختانه در این زمینه شاهد موفقیت‌های چشمگیری بوده ایم.
روابط عمومی دانشگاه: بهترین مقاله ای که تابه‌حال چاپ کرده اید با چه عنوانی و در چه مجله ای بوده و IF آن چقدر بوده است؟ توضیحاتی در مورد این مقاله خود بفرمائید .
دکتر باباپور: در سال ۲۰۱۷، پژوهشگران دانشگاه شیراز به کمک دانشگاه محقق اردبیلی و دانشگاه ریجاینا کانادا با اضافه کردن نانو ذرات اکسید فلزی به الیاف پلیمری، موفق به تولید نانو کامپوزیت‌های هوشمندی شده‌اند که قادر به ذخیره سازی انرژی در خود است که تنها با تغییرات دمایی نزدیک به دمای محیط، آن را آزاد میکند .
مواد تغییر فاز دهنده، جزئی از انرژی‌های تجدیدپذیر محسوب میشوند؛ چراکه این مواد انرژی گرمایی را به‌صورت گرمای "نهان ذوب" در خود ذخیره کرده و از فاز جامد به مایع تبدیل میشوند و درنهایت با تغییرات دمایی (تغییر فاز از مایع به جامد)، این گرما را آزاد می‌کنند. به دلیل اهمیت این مواد، این محققان با اضافه کردن نانو ذرات اکسید فلزی به الیاف پلیمری، نانو الیاف هوشمندی را برای ذخیره سازی گرما تولید کردند.
نانو الیاف تغییردهنده فاز با اهداف مختلف و روش‌های گوناگون سنتز میشوند و باوجود همه مزایا، این مواد از محدودیت‌هایی چون پایین بودن ضریب هدایت حرارتی برخوردار هستند که باید با ارائه راهکارهایی آن‌ها را رفع کرد تا عملکرد مواد تغییرفازدهنده و توجیه کاربردی آن‌ها بهبود یابد. با افزودن نانو ذرات اکسید فلزی، ضریب هدایت حرارتی نانو الیاف تا حدود ۹۶ درصد نسبت به کامپوزیت پلیمری پایه بهبود یافت. همچنین محدوده دمای تغییر فازی این محصولات تولیدشده گسترده (حدود ۱۷ درجه) و نزدیک دمای بدن انسان است. لذا این نانو کامپوزیت‌ها جهت ذخیره‌سازی و آزادسازی انرژی در دماهای پایین بسیار مفید هستند. این نتایج منجر به کاهش هزینه ذخیره و بازیابی انرژی، کاهش قیمت تمام‌شده محصول، کاهش آلودگی محیط زیست و افزایش رفاه مصرف‌کننده میشوند.
اصلی‌ترین کاربرد این محصولات، ذخیره‌سازی و آزادسازی انرژی در صنایع نساجی برای تولید لباس‌های هوشمند است و در صنایع مهندسی پزشکی، مدیریت گرمایی انواع باتری‌ها و صنایع دیگر نیز میتوانند کاربرد داشته باشند. از آنجایی که این مواد تجدیدپذیر و به‌دفعات (سیکل گرمایش و سرمایش) قابل‌استفاده هستند، طبق پژوهش‌های صورت گرفته ازنظر اقتصادی نیز کاملاً توجیه‌پذیر هستند. این تحقیقات از سوی مهندس سید ایمان گلستانه، کارشناس ارشد مهندسی شیمی و پروفسور غلامرضا کریمی عضو هیات علمی دانشگاه شیراز و دکتر عزیز باباپور عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی و پروفسور فرشید ترابی از دانشگاه ریجاینا کانادا اجرایی شده و نتایج آن در مجله Applied Energy با ضریب تاثیر ۷.۹ منتشرشده است.
روابط عمومی دانشگاه: به نظر شما همکاران دیگر باید چه‌کاری انجام دهند تا در این زمینه موفق شوند؟
دکتر باباپور: پژوهش یک کار تیمی است. در پژوهش به‌تنهایی نمیتوان ایده ها را به نحو احسن پیاده کرد. باوجود گرانی مواد اولیه و هزینه تست‌ها، پژوهش انگیزه و علاقه می خواهد. اگر روحیه تیمی در دانشگاه افزایش پیدا کند قطعاً نتایج بهتری حاصل خواهد شد. در ضمن حمایت‌های ریاست محترم و معاون پژوهش و فناوری دانشگاه که هردوی این بزرگواران از پژوهشگران بنام و بین‌المللی هستند در ایجاد جو پژوهش محوری میتوانند نقش بسزایی داشته باشند. یک هیات علمی ۴ وظیفه فرهنگی، آموزشی، پژوهشی و اجرایی دارد که متاسفانه بعضاً بُعد پژوهشی فراموش یا نادیده گرفته می شود.
روابط عمومی دانشگاه: راهکارهای چاپ مقالات در مجلات Q۱ برای سایر همکاران چیست؟
دکتر باباپور: اگر انگیزه لازم در افراد باشد، این کار شدنی است. بعضی مواقع انگیزه لازم نیست. البته لازم به ذکر هست در برخی رشته‌ها، شرایط مقاله دادن نسبتاً فرق میکند. ولی با توجه به تعداد اعضای هیات علمی در دانشگاه، در صورتی که حمایت دانشگاه باشد و هرکدام از همکاران یک مقاله ISI در برنامه کاری خود داشته باشند، می‌توانیم در این زمینه آمار قابل‌توجهی داشته باشیم.
روابط عمومی دانشگاه: راهکارهای بهبود و ارتقای جایگاه و رتبه دانشگاه را بفرمایید.
دکتر باباپور:
۱- پژوهش باید در بالاترین سطح دنبال شود.
۲- آزمایشگاه‌های پژوهشی ازنظر زیربنایی، تجهیزات و غیره مجهز گردند.
۳- اساتید و دانشجویان مقاطع مختلف تشویق و ترغیب به چاپ مقالات از علمی ترویجی گرفته تا مقالات JCR با IF بالا شوند.
۴- ماهیانه یا سالیانه گزارش عملکرد پژوهشی اعضای هیات علمی مانند نتایج ارزشیابی آموزشی که هر ترم ارائه میشود ارائه گردد.
۵- هسته های پژوهشی-دانشجویی تقویت و حمایت مالی گردند.
۶- تالیف کتاب چه به‌صورت فارسی و چه انگلیسی میتواند سفیران خوبی در شناسایی و مراجعه افراد به پژوهش‌های اساتید محترم دانشگاه محقق اردبیلی باشد.
۷- از دانشجویان مستعد و پرتلاش مقاطع مختلف خصوصاً لیسانس حمایت کافی گردد تا در مقاطع بالاتر بتوانیم با حفظ آن‌ها در این دانشگاه، از وجودشان در راستای پیشبرد اهداف والای دانشگاه بهره‌مند شویم.
۸- ارتباط ما با دانشگاه‌های معتبر خارجی تقویت گردد.
۹- اصلی‌ترین مسئله این است که ما باید باور کنیم که چاره ای جز تلاش شبانه روزی نداریم و در جهت ارتقای دانشگاه چه در سطح ملی و چه در سطح بین المللی نیاز به تلاش شبانه روزی داریم.
روابط عمومی دانشگاه: تنگناهای چاپ مقالات در مجلات با IF بالا چیست؟
دکتر باباپور: اعتقاد شخصی بنده این است اگرچه مشکلاتی وجود دارد ولی این کار شدنی است. برخی مجلات با IF بالا البته در برخی رشته ها پول میخواهند. بالاخره بعضی مواقع نیز در حق مقالات ایرانی بی انصافی میگردد. البته امکانات بسیار پیشرفته، زبان انگلیسی قوی و غیره از ابزار اساسی در چاپ مقالات با IF بالا هست. وگرنه معتقدم که ما هیچ مشکلی از بابت ایده های نو و جالب نداریم. مشکلات ما در پروراندن ایده ها و تبدیل آن به محصول و تجاری سازی آن هست.
روابط عمومی دانشگاه: چکیده انگلیسی، عنوان مقاله و لینک Google Scholar + Link Profile
دکتر باباپور:
روابط عمومی دانشگاه: بهترین مقاله ای که تابه‌حال چاپ کرده اید با چه عنوانی و در چه مجله ای بوده و IF آن چقدر بوده است؟ توضیحاتی در مورد این مقاله خود بفرمائید .
دکتر باباپور: در سال ۲۰۱۷، پژوهشگران دانشگاه شیراز به کمک دانشگاه محقق اردبیلی و دانشگاه ریجاینا کانادا با اضافه کردن نانو ذرات اکسید فلزی به الیاف پلیمری، موفق به تولید نانو کامپوزیت‌های هوشمندی شده‌اند که قادر به ذخیره سازی انرژی در خود است که تنها با تغییرات دمایی نزدیک به دمای محیط، آن را آزاد میکند .
مواد تغییر فاز دهنده، جزئی از انرژی‌های تجدیدپذیر محسوب میشوند؛ چراکه این مواد انرژی گرمایی را به‌صورت گرمای "نهان ذوب" در خود ذخیره کرده و از فاز جامد به مایع تبدیل میشوند و درنهایت با تغییرات دمایی (تغییر فاز از مایع به جامد)، این گرما را آزاد می‌کنند. به دلیل اهمیت این مواد، این محققان با اضافه کردن نانو ذرات اکسید فلزی به الیاف پلیمری، نانو الیاف هوشمندی را برای ذخیره سازی گرما تولید کردند.
نانو الیاف تغییردهنده فاز با اهداف مختلف و روش‌های گوناگون سنتز میشوند و باوجود همه مزایا، این مواد از محدودیت‌هایی چون پایین بودن ضریب هدایت حرارتی برخوردار هستند که باید با ارائه راهکارهایی آن‌ها را رفع کرد تا عملکرد مواد تغییرفازدهنده و توجیه کاربردی آن‌ها بهبود یابد. با افزودن نانو ذرات اکسید فلزی، ضریب هدایت حرارتی نانو الیاف تا حدود ۹۶ درصد نسبت به کامپوزیت پلیمری پایه بهبود یافت. همچنین محدوده دمای تغییر فازی این محصولات تولیدشده گسترده (حدود ۱۷ درجه) و نزدیک دمای بدن انسان است. لذا این نانو کامپوزیت‌ها جهت ذخیره‌سازی و آزادسازی انرژی در دماهای پایین بسیار مفید هستند. این نتایج منجر به کاهش هزینه ذخیره و بازیابی انرژی، کاهش قیمت تمام‌شده محصول، کاهش آلودگی محیط زیست و افزایش رفاه مصرف‌کننده میشوند.
اصلی‌ترین کاربرد این محصولات، ذخیره‌سازی و آزادسازی انرژی در صنایع نساجی برای تولید لباس‌های هوشمند است و در صنایع مهندسی پزشکی، مدیریت گرمایی انواع باتری‌ها و صنایع دیگر نیز میتوانند کاربرد داشته باشند. از آنجایی که این مواد تجدیدپذیر و به‌دفعات (سیکل گرمایش و سرمایش) قابل‌استفاده هستند، طبق پژوهش‌های صورت گرفته ازنظر اقتصادی نیز کاملاً توجیه‌پذیر هستند. این تحقیقات از سوی مهندس سید ایمان گلستانه، کارشناس ارشد مهندسی شیمی و پروفسور غلامرضا کریمی عضو هیات علمی دانشگاه شیراز و دکتر عزیز باباپور عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی و پروفسور فرشید ترابی از دانشگاه ریجاینا کانادا اجرایی شده و نتایج آن در مجله Applied Energy با ضریب تاثیر ۷.۹ منتشرشده است.
روابط عمومی دانشگاه: به نظر شما همکاران دیگر باید چه‌کاری انجام دهند تا در این زمینه موفق شوند؟
دکتر باباپور: پژوهش یک کار تیمی است. در پژوهش به‌تنهایی نمیتوان ایده ها را به نحو احسن پیاده کرد. باوجود گرانی مواد اولیه و هزینه تست‌ها، پژوهش انگیزه و علاقه می خواهد. اگر روحیه تیمی در دانشگاه افزایش پیدا کند قطعاً نتایج بهتری حاصل خواهد شد. در ضمن حمایت‌های ریاست محترم و معاون پژوهش و فناوری دانشگاه که هردوی این بزرگواران از پژوهشگران بنام و بین‌المللی هستند در ایجاد جو پژوهش محوری میتوانند نقش بسزایی داشته باشند. یک هیات علمی ۴ وظیفه فرهنگی، آموزشی، پژوهشی و اجرایی دارد که متاسفانه بعضاً بُعد پژوهشی فراموش یا نادیده گرفته می شود.
روابط عمومی دانشگاه: راهکارهای چاپ مقالات در مجلات Q۱ برای سایر همکاران چیست؟
دکتر باباپور: اگر انگیزه لازم در افراد باشد، این کار شدنی است. بعضی مواقع انگیزه لازم نیست. البته لازم به ذکر هست در برخی رشته‌ها، شرایط مقاله دادن نسبتاً فرق میکند. ولی با توجه به تعداد اعضای هیات علمی در دانشگاه، در صورتی که حمایت دانشگاه باشد و هرکدام از همکاران یک مقاله ISI در برنامه کاری خود داشته باشند، می‌توانیم در این زمینه آمار قابل‌توجهی داشته باشیم.
روابط عمومی دانشگاه: راهکارهای بهبود و ارتقای جایگاه و رتبه دانشگاه را بفرمایید.
دکتر باباپور:
۱- پژوهش باید در بالاترین سطح دنبال شود.
۲- آزمایشگاه‌های پژوهشی ازنظر زیربنایی، تجهیزات و غیره مجهز گردند.
۳- اساتید و دانشجویان مقاطع مختلف تشویق و ترغیب به چاپ مقالات از علمی ترویجی گرفته تا مقالات JCR با IF بالا شوند.
۴- ماهیانه یا سالیانه گزارش عملکرد پژوهشی اعضای هیات علمی مانند نتایج ارزشیابی آموزشی که هر ترم ارائه میشود ارائه گردد.
۵- هسته های پژوهشی-دانشجویی تقویت و حمایت مالی گردند.
۶- تالیف کتاب چه به‌صورت فارسی و چه انگلیسی میتواند سفیران خوبی در شناسایی و مراجعه افراد به پژوهش‌های اساتید محترم دانشگاه محقق اردبیلی باشد.
۷- از دانشجویان مستعد و پرتلاش مقاطع مختلف خصوصاً لیسانس حمایت کافی گردد تا در مقاطع بالاتر بتوانیم با حفظ آن‌ها در این دانشگاه، از وجودشان در راستای پیشبرد اهداف والای دانشگاه بهره‌مند شویم.
۸- ارتباط ما با دانشگاه‌های معتبر خارجی تقویت گردد.
۹- اصلی‌ترین مسئله این است که ما باید باور کنیم که چاره ای جز تلاش شبانه روزی نداریم و در جهت ارتقای دانشگاه چه در سطح ملی و چه در سطح بین المللی نیاز به تلاش شبانه روزی داریم.
روابط عمومی دانشگاه: تنگناهای چاپ مقالات در مجلات با IF بالا چیست؟
دکتر باباپور: اعتقاد شخصی بنده این است اگرچه مشکلاتی وجود دارد ولی این کار شدنی است. برخی مجلات با IF بالا البته در برخی رشته ها پول میخواهند. بالاخره بعضی مواقع نیز در حق مقالات ایرانی بی انصافی میگردد. البته امکانات بسیار پیشرفته، زبان انگلیسی قوی و غیره از ابزار اساسی در چاپ مقالات با IF بالا هست. وگرنه معتقدم که ما هیچ مشکلی از بابت ایده های نو و جالب نداریم. مشکلات ما در پروراندن ایده ها و تبدیل آن به محصول و تجاری سازی آن هست.
روابط عمومی دانشگاه: چکیده انگلیسی، عنوان مقاله و لینک Google Scholar + Link Profile
دکتر باباپور:
Researchgate
https://www.researchgate.net/profile/Aziz_Babapoor
Google Scholar https://scholar.google.com/citations?user=ZCIMU-AAAAAJ&hl=en
Publons https://publons.com/author/1360971/aziz-babpoor#profile
Scopus https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=36501392200
Orcid https://orcid.org/0000-0003-4907-2462
Google Scholar https://scholar.google.com/citations?user=ZCIMU-AAAAAJ&hl=en
Publons https://publons.com/author/1360971/aziz-babpoor#profile
Scopus https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=36501392200
Orcid https://orcid.org/0000-0003-4907-2462
مشخصات مقاله نیز به شرح زیر هست:
Enhancement of Rheological and Mechanical Properties
of Bitumen by Polythiophene Doped with Nano Fe ۳ O ۴
Bitumen has remarkable chemical and mechanical properties as a construction and insulating material. In this research, bitumen reinforced with polythiophene, which is doped with Fe ۳ O ۴ nanoparticles, was produced by the vacuum shock technique. Samples were prepared at various filler loadings to investigate their rheological and mechanical properties. Characteristics of the samples were evaluated using a dynamic shear rheometer and various empirical rheological tests including the softening point, penetration, and reversibility. The results indicated that the synthesized nanoparticles have good compatibility and interaction with the molten phase of bitumen. On the other hand, modification of bitumen has led to significant improvement in the compound shear modulus and resistance against deformation, while it has hindered fatigue damage and improved the softening point, penetration, and reversibility.
of Bitumen by Polythiophene Doped with Nano Fe ۳ O ۴
Bitumen has remarkable chemical and mechanical properties as a construction and insulating material. In this research, bitumen reinforced with polythiophene, which is doped with Fe ۳ O ۴ nanoparticles, was produced by the vacuum shock technique. Samples were prepared at various filler loadings to investigate their rheological and mechanical properties. Characteristics of the samples were evaluated using a dynamic shear rheometer and various empirical rheological tests including the softening point, penetration, and reversibility. The results indicated that the synthesized nanoparticles have good compatibility and interaction with the molten phase of bitumen. On the other hand, modification of bitumen has led to significant improvement in the compound shear modulus and resistance against deformation, while it has hindered fatigue damage and improved the softening point, penetration, and reversibility.
روابط عمومی دانشگاه: پژوهشی که انجام داده‌اید چه مشکلی در جامعه حل کرده و برای چه کاربردی داشته است؟
دکتر باباپور: بنده با توجه به سوابق صنعتی و اجرایی مختلف از مشکلات صنایع اطلاعات کافی دارم. در مورد آسفالت با توجه به اینکه سابقه "مشاور فنی شهرداری" را دارم کاملاً واقف هستم که متاسفانه بسیاری از کارخانه‌های آسفالت ما به‌صورت سنتی اداره میشوند و مشکلات زیادی دارند. در ضمن اصلاً به این مسئله توجه نمیشود که هر منطقه با توجه به نوع آب‌وهوا، نوع خاک، میزان ترافیک و غیره نیاز به آسفالت خاص خودش را دارد. قیر نقش به سزایی در صنعت آسفالت دارد. استفاده از قیر در تولید آسفالت علاوه بر مزایای آن‌که شامل نرمی و روانی جاده برای حرکت و استهلاک کمتر خودرو میشود، با معایبی نیز همراه است. ازجمله نشست ، ترک، موج برداشتن، روان شدن قیر، جدا شدن سنگدانه، آسفالت کندگی، چاله شدن، آبگرفتگی، خشن شدن سطوح جاده ها و غیره که علاوه بر آسیب به خودرو باعث خسارات اقتصادی بیشتری نیز میشود. همچنین قیر در حالت عادی، مقاومت و استحکام کمی جهت تحمل وزن وارده به آن را دارد و در صورت اختلاف دمایی زیاد (گرم و سرد شدن در روز و شب) از مقاومت دمایی پایینی برخوردار است. همچنین به دلیل ایجاد ترک های فراوان در اثر تحمل فشارهای بسیار بالا، امکان تصادف خودروها بیشتر خواهد شد. در مناطق گرمسیر در اثر دمای بالای روز، قیر آسفالت ذوب‌شده و در شب پس از سرد شدن تغییر شکل می‌دهد. علاوه بر آن در مناطق سردسیر نیز ترک و شکنندگی بر اثر سفت شدن قیر از عوامل شایع و علل خرابی زودرس آسفالت هست که باعث کاهش روانی جاده و استهلاک بالا خواهد شد.
ازاین‌رو، پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی در پژوهشی که از سال ۱۳۹۲ شروع‌شده است با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه صنعتی همدان، برای اولین بار با استفاده از روشی نوین توانستند به تولید نانو کامپوزیتی از قیر مخصوص آسفالت مناطق سردسیر و گرمسیر دست بیابند.
در بخشی از این پژوهش گسترده، این پژوهشگران توانستند به نانو کامپوزیتی به همراه پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ دست یابند که نتیجه این آزمایش‌ها به رفع معایب بالا منجر شد.
در این آزمایش‌ها، ابتدا پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ با استفاده از روش شوک خلاء که برای اولین بار توسط همین تیم پژوهشی در سال ۲۰۱۶ در مجله Composites Part A ارائه شد، تهیه شدند. در این روش، با استفاده از تغییر سریع فشار بالا و پایین (در این مورد، ۲۰ و ۶۰ میلی‌متر جیوه) نقاط حباب و احتمال ایجاد ترک به حداقل می‌رسد.
در این تحقیقات، پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ به‌عنوان پرکننده اصلی کامپوزیت جهت افزایش استحکام قیر استفاده‌شده است. یکی دیگر از اهداف ایجاد این نانو کامپوزیت، بهبود مقاومت در قیر در برابر تخریب براثر اشعه UV نیز هست. نتایج آزمایش‌های FTIR حاکی از سنتز کامل ذرات پلی‌تیوفن و همچنین آنالیز PSA و SEM نشانگر وجود نانو ذرات در اندازه ۱۰ نانومتر است که این کاهش به‌خصوص اندازه در نانو ذرات به واکنش بهتر آن‌ها با قیر مذاب خواهد انجامید. همچنین با استفاده از بررسی های تصویری انجام‌شده، می‌توان نتیجه گرفت که تغییر چشمگیری در شکل نمونه ذرات نانو کامپوزیت قیر تولیدشده همراه با پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ به وجود آمده است.
دکتر باباپور: بنده با توجه به سوابق صنعتی و اجرایی مختلف از مشکلات صنایع اطلاعات کافی دارم. در مورد آسفالت با توجه به اینکه سابقه "مشاور فنی شهرداری" را دارم کاملاً واقف هستم که متاسفانه بسیاری از کارخانه‌های آسفالت ما به‌صورت سنتی اداره میشوند و مشکلات زیادی دارند. در ضمن اصلاً به این مسئله توجه نمیشود که هر منطقه با توجه به نوع آب‌وهوا، نوع خاک، میزان ترافیک و غیره نیاز به آسفالت خاص خودش را دارد. قیر نقش به سزایی در صنعت آسفالت دارد. استفاده از قیر در تولید آسفالت علاوه بر مزایای آن‌که شامل نرمی و روانی جاده برای حرکت و استهلاک کمتر خودرو میشود، با معایبی نیز همراه است. ازجمله نشست ، ترک، موج برداشتن، روان شدن قیر، جدا شدن سنگدانه، آسفالت کندگی، چاله شدن، آبگرفتگی، خشن شدن سطوح جاده ها و غیره که علاوه بر آسیب به خودرو باعث خسارات اقتصادی بیشتری نیز میشود. همچنین قیر در حالت عادی، مقاومت و استحکام کمی جهت تحمل وزن وارده به آن را دارد و در صورت اختلاف دمایی زیاد (گرم و سرد شدن در روز و شب) از مقاومت دمایی پایینی برخوردار است. همچنین به دلیل ایجاد ترک های فراوان در اثر تحمل فشارهای بسیار بالا، امکان تصادف خودروها بیشتر خواهد شد. در مناطق گرمسیر در اثر دمای بالای روز، قیر آسفالت ذوب‌شده و در شب پس از سرد شدن تغییر شکل می‌دهد. علاوه بر آن در مناطق سردسیر نیز ترک و شکنندگی بر اثر سفت شدن قیر از عوامل شایع و علل خرابی زودرس آسفالت هست که باعث کاهش روانی جاده و استهلاک بالا خواهد شد.
ازاین‌رو، پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی در پژوهشی که از سال ۱۳۹۲ شروع‌شده است با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه صنعتی همدان، برای اولین بار با استفاده از روشی نوین توانستند به تولید نانو کامپوزیتی از قیر مخصوص آسفالت مناطق سردسیر و گرمسیر دست بیابند.
در بخشی از این پژوهش گسترده، این پژوهشگران توانستند به نانو کامپوزیتی به همراه پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ دست یابند که نتیجه این آزمایش‌ها به رفع معایب بالا منجر شد.
در این آزمایش‌ها، ابتدا پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ با استفاده از روش شوک خلاء که برای اولین بار توسط همین تیم پژوهشی در سال ۲۰۱۶ در مجله Composites Part A ارائه شد، تهیه شدند. در این روش، با استفاده از تغییر سریع فشار بالا و پایین (در این مورد، ۲۰ و ۶۰ میلی‌متر جیوه) نقاط حباب و احتمال ایجاد ترک به حداقل می‌رسد.
در این تحقیقات، پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ به‌عنوان پرکننده اصلی کامپوزیت جهت افزایش استحکام قیر استفاده‌شده است. یکی دیگر از اهداف ایجاد این نانو کامپوزیت، بهبود مقاومت در قیر در برابر تخریب براثر اشعه UV نیز هست. نتایج آزمایش‌های FTIR حاکی از سنتز کامل ذرات پلی‌تیوفن و همچنین آنالیز PSA و SEM نشانگر وجود نانو ذرات در اندازه ۱۰ نانومتر است که این کاهش به‌خصوص اندازه در نانو ذرات به واکنش بهتر آن‌ها با قیر مذاب خواهد انجامید. همچنین با استفاده از بررسی های تصویری انجام‌شده، می‌توان نتیجه گرفت که تغییر چشمگیری در شکل نمونه ذرات نانو کامپوزیت قیر تولیدشده همراه با پلی‌تیوفن و نانو ذرات Fe ۳ O ۴ به وجود آمده است.
در ادامه با استفاده از تست های رئولوژیک و
DSR
، افزایش بسیار بالای مقاومت قیرهای کامپوزیت شده با پلی‌تیوفن و نانو ذرات
Fe
۳
O
۴
در برابر تغییر شکل مشاهده شد. نانو کامپوزیت حاصله، دارای مقاومت بسیار بالاتری نسبت به مدل خام قیر بوده و از خواص رئولوژیک بهتری برخوردار است. همچنین واکنش مناسب آن با قیر مذاب به همبستگی آسفالت جهت عدم ایجاد ترک و استحکام بالاتر در برابر فشار کمک شایانی خواهد کرد. علاوه برآن، با افزایش مقاومت دمایی قیر در برابر ذوب شدن براثر گرما، احتمال تغییر شکل آسفالت در جاده به حداقل می‌رسد. بخشی از نتایج این پژوهش اخیراً در مجله
Q
۱
آمریکایی که مجله تکنیکال هست به شرح زیر چاپ‌شده است:
Seyyed Mojtaba Mousavi, Seyyed Alireza Hashemi,Aziz Babapoor, Bijan Medi, Enhancement of Rheological and Mechanical Properties of Bitumen by Polythiophene Doped with Nano Fe
۳
O
۴
, The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society (JOM), ۲۰۱۸. DOI: ۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۸۳۷-۰۱۸-۳۲۱۵-۳.
تحقیقات ما در این زمینه گسترده بوده و به‌زودی مقالات دیگری نیز منتشر خواهد شد. در ضمن بخش‌هایی از این کار در مراحل ثبت اختراع قرار دارند. همچنین کتاب "قیر و آسفالت" اثر جدید دیگری از این تیم پژوهشی کشوری هست که در حال گذراندن مراحل چاپ هست و به‌زودی وارد بازار خواهد شد.