شركتهای نانوتكنولوژی :شروع كوچك،آينده‌ا‌ي بزرگ

شركتهای نانوتكنولوژی

نانوتكنولوژي يا هنر ساخت مواد از اتمها، مدّتهاي مديدي در عرصة افسانه‌هاي علمي تخيّلي قرار داشت (روباتهاي خود همانندساز ميكروسكوپي كه به هنگام نياز، اشياي موردنظر را مي‌سازند)، ولي در چند سال اخير، نانوتكنولوژي از محيط رمان‌ها خارج و وارد محيط بازار شده‌است.

   از سوي ديگر، پيشرفت سريع اين تكنولوژي، بعضي از آژيرهاي خطر را به صدا درآورده‌است. در آوريل 2000، بيل جوي، از بنيانگزاران شركت Sun Microsystems Inc. هشدار داد كه مرحلة كنوني پيشرفت فنّاوري و بطور خاص نانوتكنولوژي، مي‌تواند براي نژاد انسان تهديدكننده باشد.

    در سال 1986، دانشمند سرشناس اريك دركسلر، در كتاب خود آينده‌ا‌ي را ترسيم كرد كه ماشين‌هايي در اندازة مولكولي، ماشينهاي ديگري را مي‌سازند و در نهايت امر، موادي خود همانندساز را خواهندساخت. عبارت “نانوتكنولوژي” نيز با دست به‌كارشدن دانشمندان براي ساخت و دست‌كاري مولكولي، وارد مكالمات شد.

   تعداد روبه ‌رشدي از شركتهاي بين‌المللي مثل IBM،  NEC،  Lucent، هيتاچي، ميتسوبيشي و سامسونگ درگير تحقيق در مورد نانوتكنولوژي شده‌اند، ولي يافته‌هاي خويش را بروز نمي‌دهند و براي خويش حفظ مي‌كنند. چندين كشور (از جمله ژاپن، چين، بريتانيا، آلمان و روسيه) مطالعات خويش را در اين رشته افزايش داده‌اند. بيل كلينتون، پيش از ترك كاخ سفيد، 495 ميليون‌دلار به طرح پيشگامي ملّي نانوتكنولوژي براي سال 2001 اختصاص داد.

عليرغم اينكه اكثر كارها، از دانشگاهها و آزمايشگاههاي تحقيقاتي شروع شده‌اند، درحال حاضر در حال جذب سرمايه‌گذاران مخاطره‌پذير و ديگر سرمايه‌داران خصوصي‌اند.

Nanophase Technologies Corp. واقع در ايلينويز (آمريكا) هنوز شركتي عمومي است، ولي اكثر شركتهاي نانوتكنولوژي شبيه شركت Carbon Nanotechnologies  واقع در هوستون هستند كه با   5/1 ميليون‌دلار سرمايه از چهار سرمايه‌گذار –كه سه نفر آنها از استادان دانشگاه رايس بودند- در سال 2000 تأسيس شد. اين شركت هم‌اكنون در حال مذاكره براي دور اوّل 15 ميليون‌دلار تأمين اعتبار خويش است.

دان كُلبرت، يكي از بنيانگزاران مي‌گويد كه چندين شركت سرمايه‌گذار خطرپذير كه براي همكاري با شركت ابراز تمايل كرده‌اند، نانوتكنولوژي را تحوّلي عظيم مثل بيوتكنولوژي و فنّاوري بي‌سيم مي‌دانند.

برخي از كاوشگران اين رشتة نوظهور –كه شامل مبتدي تا برندة جايزة نوبل مي‌شوند- مي‌گويند نانوتكنولوژي انقلاب صنعتي ديگري را خلق خواهدكرد. با اين حال، شركتهاي نانوتكنولوژي فعلاً روي “نانو مواد” ابتدايي كه در محصولات فعلي قابل استفاده‌اند، يا محصولات جديدي را بوجود مي‌آورند، تمركز كرده‌اند.

چارلز رنديا، معاون رئيس شركت تكنولوژيهاي Lightyear در ونكوور شمالي( كانادا)، اين فن‌آوري را مثل نايلون در 1936 يا پلاستيكها در دهة 1940 مي‌داند. وي مي‌گويد: “اين فن‌آوري در همه‌جا بوده و خواهدبود؛ و ما اميدواريم در همه‌جا بكار رود.” ولي تيم فالي، كه در حال كار براي رساندن تحقيقات مهندسي دانشگاه ميشيگان به موقعيت تجاري است، مي‌گويد: “فروش نانوتكنولوژي درحال حاضر مشكل است، چون كاربردهاي كُشنده درحال حاضر ندارد! ولي در عوض پتانسيل وسيعي دارد ، كه تقريباً هرچيزي را شامل مي‌شود.”

Lightyear محصولي كه مادة دو بُعدي مي‌نامد، توليد مي‌كند كه تنها يك لايه مولكول ضخامت دارد، ولي مساحت سطحي بسيار بزرگي دارد. اكثر شركتهاي درگير در اين رشته، صرفاً كارشان با چنين نانوموادي است. كاربرد اين نانومواد  شامل صفحات آفتابي نامرئي تا كف‌پوش‌هاي وينيلي فوق‌سخت، نمايشگرهاي كامپيوتري  و مبدّل‌هاي كاتاليستي مي شود .

ريك لاين، دانشمندي از دانشگاه ميشيگان است كه شركتش TAL Materials Inc.، نانوپودر توليد مي‌كند. وي مي‌گويد: “به‌نظر اكثر دانشمندان، عبارت “نانو” مربوط به كار با مواد در حد 100 نانومتر و  ترجيحاْ كمتر است. دانشمندان كشف كرده‌اند كه خواص فيزيكي موادي كه كوچكتر از حدود 20 نانومتر باشند، بسيار متفاوت با مواد انبوه و متراكم خواهدبود.”

لاين مي‌گويد: “اين تفاوت نحوة سازماندهي اتمها، نحوة قرارگرفتن آنها روي يك سطح و نحوة برهم كنش آنها را با نور، حرارت و الكتريسيته، تحت تأثير قرار مي‌دهد و در نتيجه، همه چيز متحوّل مي‌شود.”

اكسيد روي مدّتهاست در صفحات آفتابي بكار مي‌رود. شركتهاي نانوتكنولوژي ذرّات اكسيد رويي ساخته‌اند كه كوچكتر از طول موج نور هستند. صفحات آفتابي حاوي اين نانوذرّات، بعلت عدم پراكنش نور مرئي، نامرئي هستند، ولي عمل محافظت از پوست(تصفية نور ماوراءبنفش) را انجام مي‌دهند .

 Nanox Ltd. ، شركتي است كه در انگلستان تأسيس شده‌است و روي صفحات آفتابي كار مي‌كند. اين شركت، بازار نانومواد را براي سال 2010، 5 تا 10 ميليارددلار ارزيابي كرده‌است. براي ارزش صنعت كنوني، هيچ شركتي رقمي را ذكر نمي‌كند، ولي اكثر ناظرين آن را خيلي كمتر از يك ميليارددلار مي‌دانند.

Nanophase Technologies به همراه همتايانش بعنوان رهبران جهاني در امر تجاري‌كردن نانومواد شناخته مي‌شوند، ولي اين صنعت آنقدر جوان است، كه حتّي Nanophase در سال گذشته فقط 2/4 ميليارددلار فروش داشته‌است كه 60% اين مقدار نيز مربوط به قرارداد اكسيد روي با شركت BASF AG آلمان بوده‌است.

Nanophase پروژه‌هاي ديگري نيز در دست بررسي دارد؛ از آنجمله روكشي است كه به قول دُن فريد، يكي از مديران اجرايي ارشد شركت، كف‌پوش‌هاي وينيلي را آنچنان بادوام مي‌كند، كه كارخانه‌دار مي‌تواند آن را با گارانتي “تمام عمر” بفروشد!

            Nanophase از كارهاي ريچارد سيگل در آزمايشگاه ملّي آرگون، وابسته به وزارت انرژي آمريكا متولد شد. وي روش توليد “سنتز بخار فيزيكي” را خلق كرد، كه اكنون Nanophase از آن سود مي‌برد. در اين فرآيند، يك فلز تبخير مي‌شود و سپس با گازي خنك مي‌شود تا به صورت مايع و در نهايت جامد، يعني “نانو ذرّات” درآيد. مشابه اين روش توسط ‌Nanox ، Plasmachem در آلمان و Tetronics در انگلستان استفاده مي‌شود.

روش Lightyear ، ابتدا توسط شركت 3M در دانشگاه سيمون‌فراسر در بريتيش كلمبيا (كانادا) طي تحقيقاتي براي روكش‌ دهي آينه‌ها، بوجود آمد. آنها دريافتند كه مواد خاصّي بطور طبيعي روي سطوح به صورت مولكولي مي‌نشينند –مثل ميكا و شيل كه لايه‌لايه مي‌باشند- و سپس آموختند كه چگونه با استفاده از مواد شيميايي، اين لايه‌ها را به صورت ورقه‌هاي تك‌مولكولي جدا نمايند.

بعد از آن، كشف شد كه اين ورقه‌ها بطور خودكار روي مواد سوار شده و آنها را مي‌پوشانند. اين لايه‌ها اگرچه به دليل كيفيت نوري ناصحيح، قابل استفاده بعنوان آينه نبودند، ولي در عوض نيمه‌هادي و مقاوم در برابر خوردگي بودند. اينگونه بود كه Lightyear اين كار را ثبت اختراع نمود و در ماه اكتبر، كارخانه‌ا‌ي ساخت تا مقادير تجاري از اين مواد را بسازد كه در مواردي مثل ذخيرة هيدروژن و باتريهاي هيدريد فلزي قابل استفاده بودند. اوّلين فروش شركت در ماه دسامبر بود.

Carbon Nanotechnologies از فرآيندي كه HiPco مي‌نامد، براي كاهش هزينة ساخت “لوله‌هاي باكي” از مونوكسيد كربن استفاده مي‌كند. اين لوله‌ها كه به “نانولوله” معروف هستند، در سال 1991 توسط سوميو ليجيما، دانشمندي در شركت ژاپني NEC كشف شدند و نام “باك مينيستر فولر” را به خود گرفتند.

اين لوله‌ها با هدايت الكتريكي مس يا سيليسيم و هدايت حرارتي الماس، داراي مصارف بالقوّه‌ا‌ي از ميكروالكترونيك تا ساخت موادّي سبكتر از فولاد، ولي بيش از 100 برابر قوي‌تر از آن، مي‌باشند.

Carbon Nanotechnologies در سال 1998 توسط ريچارد اسمالي، برندة جايزة نوبل شيمي 1996 –به جهت كشف “توپهاي باكي”، مولكولهايي شبيه توپ فوتبال كه شكل سوّم كربن بعد از گرافيت و الماس  مي‌باشد- بنيان گذاشته‌شد.

كُلبرت مي‌گويد: “فرآيند HiPco آنها، شركت را قادر ساخته‌است كه هزينة كنوني 500 دلار بر هر گرم لوله‌هاي باكي را چنان كاهش دهد، كه گويي غباري بي‌ارزش است.

بنابه مطالعة جديدي كه توسط Principia Partners ، يك گروه مشاوره‌ا‌ي از پنسيلوانيا صورت گرفته‌است، پيش‌بيني مي‌شود در سال 2009، 72 ميليون كيلوگرم از محصولات نانوكامپوزيت منجمله نانولوله‌ها به فروش رسد.

میتوانید متن کامل این مقاله را در 37 صفحه از لینک زیر دانلود کنید.

ادامه مطلب