مجالات  البحث الأساسية والمرافق

تركز مجموعة البحث بشكل رئيسي على إجراء أبحاث رائدة في تحليل الأنظمة الصناعية المعقدة،ومن المهم متابعة سلوك النظام المعقد على مرالوقت بهدف نشر أفضل ممارسات الصيانة الوقائية والتصحيحية، وتفادي الفشل المبكر للنظام. أن الهدف من المجموعة البحثية هو تشكيل أساس لدراسة قدرة تشغيل النظام وتحليل التكلفة والعائد له،ومن اجل هذا الهدف، توجهت المجموعة البحثية بتطوير نماذج قوية للنظام في ظل ظروف تشغيل مختلفة، وهذا يفتح المجال لدراسة مقارنة جيدة بين النماذج حول مدى ملاءمتها لتلبية التوقعات. وقد عملت المجموعة البحثية على مشاريع رئيسية في مجال الطاقة المتجددة وتحلية المياه،حيث شمل تصميم لجمع البيانات، وتطوير نموذج لتحليل النظام، والتحقق من صحته، كما عملت مع محطات الكهرباء التقليدية، وصناعة الكابلات، ومحطات تحلية المياه، وصناعة الألمنيوم وطورت نماذج قوية لتحليل هذه الأنظمة.

تنصب هذه المجموعة البحثية بشكل أساسي على الصيانة القائمة على الحالة، والتشخيص التلقائي للأعطال والفشل الوظيفي، وأدوات العمليات، وإدارة الصيانة. ويشمل نطاق عملها مجالات واعدة متعددة، مثل صيانة معدات العمليات، والأجهزة والتحكم لتحسين أداء الأنظمة متعددة النطاق، وكذلك مراقبة الحالة، وتطبيق وتطوير التقنيات الهندسية، ومعالجة الإشارات، والذكاء الاصطناعي، وتطبيقات التعلم الآلي لتلبية الاحتياجات الصناعية.تتمتع المجموعة البحثية متعددة التخصصات بالكفاءة والخبرة في دعم تطوير تكنولوجيا الأجهزة والتحكم والعلوم في نطاق البحث في مختلف مجالات التطبيق. وأيضاً تتمركز خبرة المجموعة البحثية بشكل رئيسي في مجالات أجهزة الاستشعار قيد التشغيل، والأجهزة الذكية، والأنظمة المدمجة، ومراقبة الحالة الذكية، ومعالجة الصور الرقمية، ودمج البيانات، ونمذجة البيانات، والتحكم ووضع ضوابط ونظم رقابة صارمة.

تعتبر تقنيات وإدارة تحويل الطاقة أحد أقوى مجالات الخبرة البحثية المتوفرة في الكلية، مع وجود سجل حافل بالمشاركات الناجحة في تأمين مشاريع بحثية ،بالإضافة إلى التعاون مع خبراء دوليين متمرسين. يشمل نطاق المجموعة في تعزيز وتكامل مزارع الرياح في أنظمة الطاقة، وديناميكيات تردد الشبكة، وانتشار أنظمة الطاقة المتجددة الهجينة (المستقلة) والنظام المتصل بالشبكة (غير المستقل)، وتقنيات الشبكات الذكية، وأجهزة  نقل التيار المتاوب المرنة، وإلكترونيات القوى، ونظام تخزين الطاقة المستقبلية (إنتاج غاز الهيدروجين) وتطبيقات خلايا الوقود. تسعى المجموعة البحثية متعددة التخصصات إلى دعم أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة، من خلال البحث الأساسي والتطبيقي في مجالات تقنيات الشبكات الذكية، وأجهزة  نقل التيار المتاوب المرنة،وإلكترونيات القوى، والطاقة النظيفة، والنظام الحراري، وتحويل الطاقة، وإدارتها. وستشمل الدراسات تحليل الطاقة والإنتروبيا لتحديد إمكانات التحسين الديناميكية الحرارية.

تُعتبر مجالات التصميم والتصنيع والميكاترونكس والتشغيل الآلي والروبوتات من أهم المجالات البحثية في قطاع الثورة الصناعية الرابعة. وتشهد الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا قيام طلابها وموظفيها بإجراء العديد من البحوث العلمية في هذه المجالات.وتركز الثورة الصناعية الرابعة على التقنيات الحديثة مثل التصنيع الإضافي، والطباعة ثلاثية ورباعية الأبعاد، والروبوتات، والذكاء الاصطناعي، وتقنيات إنترنت الأشياء،وما إلى ذلك. وتُعد هذه التقنيات الاتجاه الحالي في التشغيل الآلي المتواصل للممارسات التصنيعية والصناعية التقليدية، باستخدام التقنية الذكية.تُعد أدوار ومسؤوليات مهندسي التصميم والتصنيع والميكاترونكس والروبوتات حاسمة للغاية في الثورة الصناعية الحالية والمستقبلية لتغيير العالم. ولذلك، قامت الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا بتشكيل مجموعة بحثية من الأساتذة ذوي الخبرة في مجال التصنيع الحديث لتعزيز العمل البحثي في هذه المجالات الحيوية.

تعتبر تقنية النانو وتطوير المواد المبتكرة مجالات بحثية بارزة في كلية الهندسة،مع العديد من المرافق و سجل حافل ومؤثر في مجالات عدة،حيث تركز الأبحاث العلمية على المواد ذات البنية النانوية المنظمة والتطبيقات الأساسية لتقنيات الجسيمات النانوية والأغشية الرقيقة النانوية في مجالات الطب الحيوي والبيئي، ومعالجة مياه الصرف الصحي والتآكل.ويتمثل نطاق المشروع في تطوير وتطبيق ابتكارات تقنية النانو من خلال تحويل البحوث المعملية إلى تطوير صناعي على نطاق واسع لمنتجات جديدة باستخدام تقنيات مبتكرة من خلال مواد جديدة من موارد متجددة نباتية/محاصيل، والمواد الحيوية، والبوليمرات، والتحفيز الضوئي، ومثبطات التآكل لمعالجة المخلفات الصناعية، وإدارة المخلفات، والقضاء على النفايات والاستخدام المستمر للموارد من أجل التركيز على الحلول الاقتصادية والمستدامة.بالإضافة إلى ذلك، تركز هذه المجموعة البحثية على معالجة مياه الصرف الصحي والتآكل مع تطبيقات تقنية النانو والمواد الجديدة. تكمٌن القوة الدافعة لمتابعة إجراء البحوث العلمية في مجال معالجة مياه الصرف الصحي والتآكل لندرة المياه والحاجة إلى حماية صحة النظم البيئية والناس ،فمن خلال البحوث العلمية ،يتم تصنيع مواد جديدة من الموارد الطبيعية ،والتي لها دوراً محورياً في التغلب على التحديات الحالية المتمثلة في شح المياه وصيانة البيئة، كما سيساهم في تعزيز القدرة التنافسية الاقتصادية للبلاد.

تهتم مجموعة أبحاث الذكاء الاصطناعي بمجموعة متنوعة من الخوارزميات التي تحاكي جوانب الذكاء البشري أو الأنظمة البيولوجية الأخرى. تُجري المجموعة البحثية أبحاثًا تطبيقية في تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في مجال الهندسة، والتي تشمل التخطيط الآلي والروبوتات وتنقيب البيانات ومعالجة الصور والرعاية الصحية والطبية والتعلم البصري والأنظمة الحاسوبية ومجالات التصنيع من حيث تشخيص الأعطال والفحص النوعي وتحسين سلامة أماكن العمل وجوانب أخرى.تستند الأنشطة البحثية إلى أربعة محاور مفاهيمية رئيسية ومجالات تطبيقها الرئيسية هي: (1) التعلم العميق، (2) التعرف على النماذج، (3) الأنظمة التكيفية والذكية، و(4) تحسين الأنظمة المعقدة. يمكن استخدام التقنيات التي طورتها هذه المجموعة البحثية لحل مشكلات ملموسة ومعقدة، على سبيل المثال في تطوير الشبكات العصبية التلافيفية للكشف عن الأورام أو مستوى الاكتئاب لدى المريض ، وهذا في سياق يجب أن يتعامل فيه مع كمية هائلة من البيانات التي عادة ما تحتوي على تعليقات توضيحية محدودة.

تُكرِّس أعمال هذه المجموعة البحثية متعددة التخصصات لتحقيق التنمية المستدامة من خلال الاستخدام الفعّال للموارد الطبيعية والانتقال نحو الاقتصاد الدائري،وتشمل أبحاثها موارد المياه وتقنيات معالجة مياه الصرف الصحي مثل تقنيات الأغشية، تحلية المياه، محفزات الأغشية الحيوية، خلايا الوقود الميكروبية، والدراسات النمذجية لإعادة تدوير مياه الصرف. كما تشمل أبحاثها تقنيات استعادة المواد والطاقة من النفايات مثل إنتاج الغاز الحيوي، الوقود الحيوي الطحلبي، خلايا الوقود الميكروبية، إنتاج الكربون المنشط من النفايات، إعادة التدوير واسترداد مواد النفايات المختلفة، وتطوير تقنيات ومواد صديقة للبيئة.كما تجري هذه المجموعة دراسات لتحقيق أهداف التنمية المستدامة، الاقتصاد الدائري، استعادة الموارد، تقييم الأثر البيئي، تلوث الهواء، والتغير المناخي. وبالإضافة إلى ذلك، تقوم هذه المجموعة أيضًا بأبحاث في مجال التنمية المستدامة لموارد المياه والإدارة، وتمتلك قاعدة بحثية قوية في تقييم المياه الجوفية وتقييم الفيضانات وتشغيل سدود الخزانات وجودة مياه سدود الخزانات وترابط المياه والطاقة والغذاء وأنظمة تجميع مياه الأمطار وشبكات توزيع المياه.

تشكّل تكلفة البنية التحتية المدنية جزءًا كبيرًا من الثروة الوطنية. وقد أدّى تدهورها السريع إلى إيجاد حاجة ملحّة لتطوير أساليب جديدة، طويلة الأجل وفعّالة من حيث التكلفة، للإصلاح والتجديد والإنشاء الجديد للبنية التحتية ،ومع تزايد عدد أنظمة البنية التحتية المدنية في جميع أنحاء العالم، فإن عدد المباني والهياكل المتدهورة يزداد أيضًا. وقد يكون الاستبدال الكامل عبئًا ماليًا متزايدًا وقد يكون بالتأكيد هدرًا للموارد الطبيعية إذا كان التحديث أو التقوية خيارًا قابلاً للتطبيق.لقد تم القيام ببعض المحاولات لتعزيز قدرة كمرات الخرسانة المسلحة على مقاومة الانحناء والقص، بالإضافة إلى إجراء أعمال تجديد للأعمدة القصيرة والطويلة باستخدام الفيروسمنت، والخرسانة عالية الأداء، والبوليمرات المسلحة بالألياف. وقد أسفرت هذه الجهود عن نتائج ملحوظة، ويتم حاليًا إجراء المزيد من الدراسات في هذا المجال، كما تم بذل محاولة لتطوير خرسانة صديقة للبيئة (الجيوبوليمر) من خلال استبدال الإسمنت بنسبة 100% باستخدام رماد الفحم منخفض الكالسيوم والمواد المحفزة المتضائلة المتوفرة محليًا.