كتبت/ سحر عبد الفتاح
استضافت الجامعة الأمريكية بالقاهرة مؤخراً طالبين من طلاب الهندسة الميكانيكية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في تدريب بحثي استمر ثلاثة أشهر في مختبر تصنيع المعادن عن طريق الإضافة ثلاثية الأبعاد (AMCL) بالجامعة، وذلك في إطار برنامج MISTI MIT-MENA التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ومن خلال التدريب، اكتسب الطالبان خبرة عملية في منصة متقدمة للتصنيع الذكي بالمعمل تجمع بين تقنيات التصنيع بالإضافة والطرح وتعتمد على أنظمة روبوتية للتحكم في عمليات التصنيع، بما يتيح إنتاج أجزاء ومكونات معقدة بمعدلات إنتاج مرتفعة مع الحد في الوقت ذاته من هدر المواد المستخدمة ومن انبعاثات الكربون وذلك بالمقارنة بعمليات التصنيع التقليدية. كما ركّز التدريب على استكشاف تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في التصنيع الرقمي لشفرات محركات الطائرات ومنتجات متطورة في مجال الرعاية الصحية، بما في ذلك تحسين كفاءة استخدام المواد وتطوير الأجهزة الطرفية التعويضية.
تقول الدكتورة هنادي سالم، أستاذ الهندسة الميكانيكية ومؤسس ومدير مختبر تصنيع المعادن عن طريق الإضافة ثلاثية الأبعاد وخريجة الجامعة عامي 1983 و1987، “إن استضافة طلاب متدربين موهوبين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في مختبرنا تمثل محطة مهمة للمختبر ولقسم الهندسة الميكانيكية والجامعة، حيث أنها تعزز مشاركتنا الأكاديمية البحثية على المستوى العالمي من خلال التعاون وتبادل المعرفة، كما تتيح لنا الاستفادة من رؤى جديدة تثري أبحاثنا القائمة.”
عمل الطالبان في المختبر التابع لقسم الهندسة الميكانيكية بالجامعة، على أبحاث تستخدم تقنية التصنيع بالإضافة بالقوس والسلك (WAAM)، وهي إحدى تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم الأسلاك المعدنية لإنتاج المكونات. وأتاح لهما عملهما اكتساب خبرة عملية في مجالات التصنيع المتقدم والروبوتات ونمذجة العمليات وتوصيف المواد والاختبارات الميكانيكية، إلى جانب دراسة تأثير عمليات التصنيع على بنية المواد وأدائها.
ركّز المشروع البحثي للطالب أنتوني نجوين في إمكانية الاعتماد على هذه التقنية لإنتاج شفرات محركات الطائرات بكفاءة أعلى، من خلال اختبار شفرات مصنوعة بالطباعة ثلاثية الأبعاد ومقارنة أدائها بالشفرات المصنعة بالطرق التقليدية. ويقول نجوين: “حددت فجوة في الأبحاث السابقة المتعلقة بشفرات المحركات المصنعة بتقنية التصنيع بالإضافة بالقوس والسلك، ولذلك أسعى إلى اختبار هذه الشفرات في توربينات الرياح ومقارنة أدائها بالتصنيع التقليدي.”
واستكشف يوسف بريموس كيفية استخدام التقنية نفسها في تطوير مكونات للأطراف الصناعية للساقين، من خلال تصميم واختبار حلول جديدة استنادًا إلى فجوات حددها في الأبحاث الحالية. وقال بريموس: “نستخدم برامج في مختبر تصنيع المعادن عن طريق الإضافة ثلاثية الأبعاد ومختبر التصميم بمساعدة الحاسب الآلي بقسم الهندسة الميكانيكية، ثم نطبع التصميم ونجري بعض الاختبارات لمعرفة ما إذا كان منتجًا جيدًا بالفعل.”
جاء هذا التدريب في إطار برنامج MISTI MIT-MENA، الذي انطلق منذ عام 2017 ليوفّر لطلاب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا فرص للتدريب والبحث العلمي في الجامعات والمؤسسات الرائدة في مختلف أنحاء منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.
وقالت مي القاسم، مسؤولة البرنامج، إن المبادرة تمثّل إضافة للتدريب الأكاديمي لطلاب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من خلال إتاحة الفرصة لهم لاكتساب خبرة بحثية في بيئات دولية مختلفة. وأضافت أن البرنامج يأمل في توسيع تعاونه مع الجامعة الأمريكية بالقاهرة ليشمل برامج إضافية بالجامعة واستضافة عدد أكبر من طلاب معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وقالت القاسم: “تُعد الجامعة الأمريكية بالقاهرة مؤسسة رائدة في مجال البحث العلمي والابتكار، ونحن سعداء وفخورون جدًا بهذا التعاون بين برنامجنا وهذه المؤسسة الرائعة.”
ويأتي هذا التعاون للاستفادة من المرافق التعليمية الهندسية المتطورة التي توفرها الجامعة، والتي تتيح للطلاب والباحثين إجراء أبحاث تطبيقية من خلال منشآت متخصصة، من بينها مصنع الطوخي التعليمي للابتكار وريادة الأعمال، حيث يجمع المصنع، وهو أول منشأة من نوعها في مصر، الطلاب وأعضاء هيئة التدريس ورواد الأعمال وقطاع الصناعة لتطوير واختبار حلول للتحديات الواقعية، بما يكمل المنشآت الهندسية المتخصصة في كلية العلوم والهندسة ويدعم تحويل الأبحاث إلى تطبيقات عملية.
