توصل فريق بحثي مكون من طالبة الدكتوراه مريم أحمد الظاهري والدكتور كمران خان، الأستاذ المشارك في هندسة الطيران والدكتور ريحان عمر، الأستاذ المشارك في هندسة الطيران والأستاذ ويسلي كانتويل، مدير مركز البحث والابتكار المتقدم وعميد مشارك في البحوث، إلى جانب فرانك فان ليمت من شركة ستراتا للتصنيع، إلى نتائج دقيقة في التنبؤ بالاختلالات الشكلية بنسبة خطأ أقل من 5% أثناء عمليات تصنيع أجزاء الطائرات المكونة من مواد مركبة. وقد قدم الدعم المالي لهذا المشروع البحثي مركز البحث والابتكار، وهو مركز متخصص في البحث والابتكار تم تأسيسه بالتعاون ما بين جامعة خليفة وشركة مبادلة، وتم نشر نتائج هذا البحث في المجلة العلمية الدولية "كومبوزيت ستركتشرز".
تتكون المواد المركبة من عناصر متنوعة لتحقيق خصائص هيكلية معينة، وتعتبر مواد (مصفوفة البوليمر) مثالًا على المواد المركبة المستخدمة في تطبيقات الطيران.
وتساهم مواد مصفوفة البوليمر في تعزيز أداء الطائرات وفي نفس الوقت تحد من ثقل الأوزان، حيث تتميز بقوتها ومتانتها وفعاليتها وكثافتها القليلة وهو ما يجعلها الخيار الأفضل كمادة هيكلية تدخل في صناعة أجزاء الطائرات. ومن جهة أخرى، تعد شركة ستراتا واحدة من الشركات القليلة التي تحظى بسجل متميز في مجال صناعة أجزاء الطائرات من مواد مركبة لطائرات بوينغ وإير بص وغيرها.
وعلى الرغم من فعالية مواد مصفوفة البوليمر المركبة، إلا أنها لا تخلو من وجود بعض العيوب، ومن هذه العيوب الرئيسة هو احتمالية حدوث خلل أثناء عمليات التصنيع بسبب عملية التصنيع نفسها، حيث يمثل الخلل في شكل بعض الأجزاء خلال عمليات التصنيع المتعلق بصناعة الطيران أمرًا في غاية الأهمية في مرحلة التصميم لأن ذلك قد يؤدي إلى إيجاد العديد من الصعوبات في مرحلة تجميع الهياكل. ووفقًا لذلك، فإن التنبؤ بهذه العيوب هو أمر ضروري للحد من التحديات التي يمكن مواجهتها خلال عمليات التجميع.
وفي هذا الإطار، قالت مريم: "تتم معالجة هياكل المواد المركبة المستخدمة في صناعة أجزاء الطائرات في جهاز متخصص تحت درجات حرارة وضغط مرتفعين، ويتطلب ذلك دورة كيميائية حرارية معقدة لمعالجة مصفوفة البوليمر حتى تصبح في حالة صلبة ونحصل على الخصائص الميكانيكية المطلوبة. وعلى الرغم من أن عملية المعالجة تعزز فعالية هيكل مصفوفة البوليمر، لكن هناك بعض المشكلات التي تبقى في الهيكل عند تبريده، الأمر الذي ينتج عنه اختلالات جزئية في الشكل الهندسي".
ويمثل هذا المشروع البحثي أداة هامة لفهم مختلف معايير العمليات في مجال الاختلالات الشكلية الناتجة عن عمليات التصنيع وتحسين عمليات تصميم وإنتاج أجزاء الطائرات، كما يؤكد على التعاون المتواصل بين كل من شركة ستراتا وجامعة خليفة والرامي إلى توفير الفرص لمواطني الدولة في مجال إيجاد الحلول العملية للتحديات الصناعية.
وخلال السنوات الثمان الماضية، قام أكثر من 60 طالبة وطالبًا إماراتيًا من مرحلتي البكالوريوس والماجستير بإجراء مشاريعهم البحثية في مركز البحث والابتكار المتقدم والتي ركزت على المشكلات الصناعية التي زودتهم بها شركة ستراتا وغيرها من أصول شركة مبادلة. ويذكر أن مريم الظاهري كانت قد بدأت هذا البحث عندما كانت موظفة في ستراتا وتتابع في نفس الوقت دراسة الماجستير في جامعة خليفة حيث استفادت من برنامج مركز البحث والابتكار المتقدم.
بدوره، قال الدكتور عبد القادر أبو صافية، رئيس البحث والتطوير في مبادلة وعضو في مجلس الإدارة العليا لمركز البحث والابتكار المتقدم: "تدعم شركة مبادلة وبشكل كامل هذا النوع من المشاريع التعاونية التي تتيح للمواطنين الإماراتيين المشاركة في حل المشاكل العملية المعقدة كجزء من برنامج التعليم، ويعد مركز البحث والابتكار المتقدم مثالًا فريدًا من نوعه يسلط الضوء على أهمية التعاون بين القطاعين الصناعي والأكاديمي بهدف حل المشكلات الهندسية الصعبة وتطوير المهارات والقدرات الإماراتية".