پیشروان علم: مصاحبه با نخبگان پژوهشی دانشگاه بیرجند
مصاحبه با افسانه قهاری؛ دانشجوی پژوهشگر برتر استان خراسان جنوبی
گامهای نوآورانه در حل چالشهای زیستمحیطی و ذخیره انرژی با شیمی محاسباتی
افسانه قهاری، دانشجوی دکتری شیمی فیزیک دانشگاه بیرجند و یکی از پژوهشگران برتر سال ۱۴۰۳، از علاقه عمیق خود به شیمی محاسباتی سخن میگوید. او این علاقه را از دوران دکتری و تحت راهنماییهای ارزشمند دکتر رئیسی، استاد برجسته این حوزه، در خود پرورش داد. به گفتهی قهاری، دکتر رئیسی نهتنها او را با کاربردهای پیشرفته شیمی محاسباتی آشنا کرد، بلکه با فراهمسازی بسترهای پژوهشی مناسب، زمینهای برای تحقیقات هدفمند و نوآورانه ایجاد نمود. این حمایتهای علمی و آموزشی، افق تازهای را پیش روی او گشود و انگیزهاش را برای ادامه مسیر پژوهشی دوچندان ساخت.
شیمی محاسباتی، یکی از شاخههای مدرن و مهم علم شیمی است که با استفاده از روشهای مدلسازی مولکولی، شبیهسازیهای دینامیکی و محاسبات کوانتومی، امکان تحلیل و پیشبینی ویژگیهای مواد را فراهم میکند. قهاری با تمرکز بر این حوزه، توانسته است تحقیقات نوینی را در دانشگاه بیرجند انجام دهد و به یافتههای ارزشمندی دست یابد. او معتقد است که شیمی محاسباتی ظرفیت بالایی در تحلیل و پیشبینی رفتار مولکولی و ارائه راهحلهای علمی و زیستمحیطی دارد.
- تحقیقات و دستاوردهای پژوهشی
قهاری در توضیح پروژه پژوهشی برتری که در سال ۱۴۰۳ مورد تقدیر قرار گرفت، اظهار داشت که این تحقیق بر طراحی مواد الکترود مبتنی بر تیتانیوم برای سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، مانند باتریهای لیتیوم یون، سدیم یون و پتاسیم یون متمرکز بوده است. او بیان کرد: «این باتریها نقش کلیدی در پیشبرد انرژیهای تجدیدپذیر دارند. تحقیق ما یک استراتژی طراحی منطقی برای توسعه مواد آند با کارایی بالا ارائه داده است که میتواند به افزایش کارایی این باتریها و گسترش کاربرد آنها در سیستمهای انرژی پایدار کمک کند.»
در کنار این پروژه، او به تحقیقات دیگری اشاره کرد که بر حذف آلایندههای آلی، بهویژه آنتیبیوتیکها، از محیطهای آبی متمرکز بودهاند. وی توضیح داد که استفاده از مواد نانوساختاری برای جذب این آلایندهها، نتایج بسیار مثبتی را به همراه داشته است. این مواد نهتنها قادر به جذب مؤثر آلایندهها هستند، بلکه به دلیل قابلیت بازیافت، راهکاری نویدبخش برای تصفیه فاضلاب و بهبود کیفیت آب به شمار میآیند.
قهاری در خصوص تأثیر تحقیقاتش بر جامعه به دو زمینه مهم اشاره کرد: «در زمینه انرژی، بهبود کارایی باتریهای یون فلزی میتواند نقش حیاتی در پیشرفت انرژیهای تجدیدپذیر و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی داشته باشد. در زمینه زیستمحیطی نیز، حذف آلایندههای آبی از منابع طبیعی، گامی بزرگ در جهت حفاظت از اکوسیستمها و بهبود سلامت عمومی است.»
- چالشها و مسیرهای آینده
قهاری در خصوص چالشهای مسیر تحقیقاتی خود توضیح داد: «در تحقیقات سیستمهای محاسباتی، با چندین چالش و مشکل روبهرو شدم که با رویکردهای مختلف توانستیم بر آنها غلبه کنیم. یکی از بزرگترین چالشها در زمینه شبیهسازیهای مولکولی، دقت و پیچیدگی بالای محاسبات برای سیستمهای ذخیرهسازی انرژی و آلایندهها بود. همچنین، مقیاسپذیری مدلهای محاسباتی از سطح مولکولی به سیستمهای بزرگتر و پیچیدهتر نیز یکی از مشکلات عمده بود. برای حل این مشکل، از تکنیکهای بهینهسازی مدلهای مقیاسپذیر استفاده کردیم.»
وی در پایان، درباره حفظ تعادل میان زندگی شخصی و پژوهشی گفت: «حفظ تعادل میان زندگی شخصی و پژوهشی برای من اهمیت زیادی دارد. برای دستیابی به این تعادل، سعی میکنم زمان خود را به طور مؤثر مدیریت کنم. به این منظور، اولویتبندی کارها برای من بسیار مهم است؛ بهطوریکه فعالیتهای پژوهشی خود را در ساعتهای مشخص و با برنامهریزی دقیق انجام میدهم تا زمانی برای خانواده، دوستان و فعالیتهای شخصی نیز باقی بماند.»
افسانه قهاری، با رویکرد علمی و تلاشهای مستمر خود، نهتنها مسیر موفقیت در شیمی محاسباتی را هموار ساخته، بلکه چشمانداز روشنی برای آینده این حوزه در ایران ترسیم کرده است.