جستجو در تالارهای گفتگو

نانو فناوري به عنوان جديدترين حوزه فناوري در دنيا، مورد توجه اکثر کشورها قرار گرفته است. براي آشنايي بيشتر هنرمندان عزيز با اين فناوري به معرفي و تبيين آن مي پردازيم. 1-1) تعريف نانوفناوري و آشنايي با آن نانوفناوري در تعريف بسيار ساده، يعني تکنولوژي هايي که در ابعاد نانومتر عمل مي کنند. نانومتر واحد اندازه گيري است و برابر با10-9 يک ميلياردم متر يا متر است. اندازه اتم ها و مولکول ها در اين محدوده قرار دارد. بنابراين با ورود به اين فضاي کوچک، بشر مي تواند در نحوه آرايش و چينش اتم ها و مولکول ها دخالت کند و به ساخت مواد جديد و ساختارهايي متفاوت با آن چه تاکنون وجود داشته است، بپردازد. نانوفناوري که از دو کلمه «نانو» و «فناوري» تشکيل شده است به معناي توسعه، ساخت، طراحي و استفاده از محصولاتي است که اندازه آنها يك تا صد نانومتر قرار دارند. در حقيقت نانوفناوري يک فناوري جديد نيست. بلکه يک مقياس جديد در فناوري ها و رويکردي تازه در تمام رشته‌ها است ؛ که اين توانايي را به بشر مي دهد، که بتواند دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسيار ريز ، به ساخت و طراحي اقدام كند. اين توانايي مي تواند در تمام فناوري هايي که بشر تاکنون به آن دست يافته است، اثر گذار باشد. 1-2) کاربردها و اهميت نانوفناوري اگر چه هنوز نانوفناري در آغاز حيات خود قرار دارد، ولي در همين چند سال اخير اميدهاي زيادي را در بين دانشمندان براي دستيابي به مواد با قابليت هاي بالا و ساخت محصولات با عمر و کيفيت بالا ايجاد کرده است. توليد نانوتيوب هاي کربني (ساختارهاي لوله اي کربني) ماده اي در اختيار بشر قرار داد که رساناتر از مس، مقاوم تر از فولاد و سبک تر از آلومينيوم است. همچنين با ساتفاده از نانو ذرات، مي توان سطوح خود تميز شونده يا هميشه تميز ساخت و ريايش مغناطيسي را چندين برابر نمود. لاستيک هاي با عمر بالاي ده سال و دارورساني به تک سلول هاي آسيب ديده در بدن، از توانايي هايي ست که بشر به مدد نانوفناوري به آن دست يافته است. دانشمندان اميدوارند با گسترش فعاليت ها در نانوفناوري، علاوه بر صرفه جويي هايي که در اثر ارتقاي کيفيت در محصولات سنتي ايجاد مي کنند، به مواد و محصولات با خواص جديد و چند منظوره دست يابند. اگر بپذيريم که نانوفناوري، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولي، اتمي و استفاده از خواص آن سطوح است. آن گاه درمي يابيم كاربردهاي اين فناوري، در حوزه هاي مختلف اعم از غذا، دارو، تشخيص پزشکي، فناوري زيستي، الکترونيک، کامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژي ، محيط زيست ، مواد، هوافضا، امنيت ملي و غيره خواهد بود؛ به گونه اي که به زحمت مي توان عرصه اي را که از آن تأثير نپذيرد معرفي نمود. کاربردهاي وسيع اين عرصه به همراه پيامدهاي اجتماعي، سياسي و حقوقي آن، اين فناوري را به عنوان يک زمينه فرا رشته اي و فرابخشي مطرح نموده است. هر چند آزمايش ها و تحقيقات پيرامون نانوتکنولوژي از ابتداي دهه هشتاد قرن بيستم به طور جدي پي گيري شد، اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باورنکردني نانوفناوري در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد، نظر تمامي کشورهاي بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناوري نانو را به عنوان يکي از مهم ترين اولويت هاي تحقيقاتي خويش، طي دهه اول قرن بيست و يکم محسوب نمايند. استفاده از اين فناوري در کليه علوم پزشکي ، پتروشيمي، علوم مواد، صنايع دفاعي، الکترونيک ، کامپيوترهاي کوانتومي و ... باعث شده است، تحقيقات در زمينه نانو به عنوان يک چالش اصلي علمي و صنعتي پيش روي جهانيان باشد. لذا محققين ، اساتيد و صنعت گران ايراني بايد در يک بسيج همگاني، جايگاه، موقعيت و وضعيت خويش را در خصوص اين موضوع مشخص نمايند و با يک برنامه ريزي علمي دقيق و کارشناس شده به حضوري فعال و حتي رقابتي سالم در اين جايگاه، عرض اندام و ابراز وجود نمايند. براي چنين هدفي ، طراحي يک برنامه منسجم، فراگير و همه جانبه اجتناب ناپذير است. 1-3) تاريخچه اي از ظهور نانوفناوري چهل سال پيش ريچارد فايمن، متخصص کوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، در سخنراني معروف خود در سال هزار و نهصد و پنجاه و نه ميلادي با عنوان «آن پايين، فضاي بسياري هست» ، به بررسي بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت. وي در آن زمان اظهاركرد: «اصول فيزيک، تا آن جايي که من توانايي فهميدن آن را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چيزها حرفي نمي زنند.» او فرض را بر اين قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه ها را با مقياس هاي کوچک بسازند، پس ما خواهيم توانست که آن ها را کوچک و کوچک تر کنيم. در واقع آن ها به مرزهاي حقيقي خود در لبه هاي نامعلوم کوانتوام نزديک خواهند بود. به نحوي که اتم را در مقابل ديگري به گونه اي قرار دهيم که بتوانيم کوچک ترين محصول مصنوعي و ساختگي ممکن را ايجاد کنيم. با استفاده از اين فرم هاي بسيار کوچک چه وسايلي را که نمي توانيم، ايجاد کنيم. فايمن در ذهن خود يک «دکتر مولکولي» تصور کرد که صدها بار از يک سلول منحصر به فرد کوچک تر است و مي تواند به بدن انسان تزريق شود و درون بدن براي انجام کاري يا مطالعه و تأييد سلامتي سلول ها و يا انجام اعمال ترميمي و به طور کلي براي نگه داري بدن در سلامت کامل به سير بپردازد. مي توان گفت در آن سال ها کلمه «بزرگ» از اهميت ويژه اي برخوردار بود (مثل علوم بزرگ، پروژه هاي مهندسي بزرگ و غيره ؛ حتي کامپيوترها در دهه هزار و نهصد و پنجاه (م) تمام طبقات ساختمان را اشغال مي کردند) . ولي از وقتي فايمن نظرو منطقه خود را بازگو کرد، جهان روندي به سوي کوچک شدن در پيش گرفت. پس از آن، ماروين مينسکي تفکرات بسيار باروري داشت ، که مي توانست به انديشه هاي فايمن قوت ببخشد. ميسنکي پدر علم هوش مصنوعي است و در دهه هزار و نهصد و شصت تا هفتاد (م) جهان را در تفکراتي که مربوط به آينده مي شد، رهبري کرد. در اواسط دهه هفتاد ميلادي، اريک در کسلر که يک دانشجوي فارغ التحصيل بود، ميسنکي را به عنوان استاد راهنما جهت تکميل پايان نامه خود انتخاب کرد. او نيز اين مسؤوليت را بر عهده گرفت. در کسلر سخت به وسايل بسيار کوچک فايمن علاقه مند شده بود و قصد داشت تا در مورد توانايي هاي آنان به کاوش بپردازد. مينسکي نيز با وي موافقت کرد. در کسلر در اوايل دهه هشتاد(م) ، درجه استادي خود را در رشته علوم کامپيوتر دريافت کرد و گروهي از دانشجويان را به صورت انجمني به دور خودجمع نمود. او افکار جوان ترها را با يک سري ايده ها که خود «نانوفناوري» نام گذاري کرد، مشغول است. در کسلر اولين مقاله علمي خود را در مورد نانوفناوري مولکولي (MNT) در سال هزار و نهصد و هشتاد و يك ارايه داد. او کتاب Engin of Creation: The Coming Era of Nanotechnology را در سال هزار و نهصد و هشتاد و شش به چاپ رساند. در کسلر اولين درجه دکتري در نانوفناوري را در سال هزارونهصد و نود و يك از دانشگاه MIT دريافت كرد. 1-4) اهميت نانوفناوري براي کشور ما بسياري از صاحب نظران و محققان، نانوفناوري را مساوي آينده مي دانند. به عنوان نمونه کميته مشاوران رئيس جمهوري آمريکا در علوم و فناوري، در تأييد برنامه ملي نانوتکنولوژي براي سال دو هزار و يك ميلادي، از نانوفناوري به عنوان محور آينده جهان ياد مي کند. به دليل تأثير اين فناوري بر اکثر صنايع و فناوري هاي موجود، عقيده صاحب نظران اين است که متخصصان رشته هاي مختلف بدون گرايش به مباحث نانو در دهه هاي آينده، فرصتي براي رشد نخواهند داشت و شکوفايي بسياري از فناوري هاي مهم از جمله فناوري اطلاعات و بيوتکنولوژي به عنوان دو دستاورد بسيار عظيم قرن بيستم بدون بهره گيري از نانوفناوري دچار اختلاف خواهند شد. از اين جهت اين مسئله براي دانشگاهيان، محققان و مسؤولان هر کشور امري حياتي است. به عبارت ديگر مي توان گفت، اولويت کشور هر صنعت و فناوري که باشد، بدون تسلط بر ابعاد نانو، در دنياي جديد نمي توان در آن صنعت و فناوري حرفي در دنيا زد. بنابراين مي توان دلايل زير را براي اجتناب ناپذيري ورود کشورهايي چون ايران اقامه نمود. تآثير اساسي نانوفناوري در رشد و پيشرفت بسياري از صنايع و فناوري ها ماهيت فرا رشته اي علوم و فناوري نانو به عنوان توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با دقت اتم و مولکول، موجب تعريف کاربردهاي بسيار زيادي در عرصه هاي مختلف علمي و صنعتي شده است. براي نانوفناوري کاربردهاي بسياري را در حوزه هاي دارو، غذا، بهداشت ، درمان بيماريها، محيط زيست ،انرژي ، الکترونيک ، کامپيوتر، اطلاعات ، مواد ، ساخت ، توليد ، هوا فضا ، بيوتکنولوژي و کشاورزي، امنيت ملي و دفاع برشمرده اند. لذا مشاهده مي شود که نانوفناوري در صنايع و تمام فناوري ها تأثير گذاشته است . اين تأثير اغلبً ريشه اي و بنيادين است. به عنوان نمونه در بخش پزشکي و بهداشت، يک زمينه کاري بسيار مهم، نانوفناوري، سيستم توزيع دارو در داخل بدن است. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمي است؛ در حالي که سلول هاي خاصي از بدن نيازمند آن است. در روش جديد، دارو با وسايل تزريق متفاوت با امروزه به صورت مستقيم به سمت سلول هاي مشخص جهت گيري شده و دارو به محل نياز تحويل داده مي شود. اين تحول در صنعت داروسازي بنيادين است. تأثيرات امنيتي نانوفناوري (فرصت و تهديد) از نظر دفاعي، نانوفناوري براي کشورها، هم فرصت و هم تهديد است، به لحاظ کاربردهاي بسيار زيادي که اين فناوري مي تواند در امور نظامي داشته باشد، گرايش زيادي در بخش دفاعي کشورها به تحقيق و توسعه نانوفناوري صورت گرفته است. اين کاربردها از لباس هاي مانع خطر تا پرنده هاي بسيار کوچک، تجهيزات اطلاعاتي و بسياري موارد ديگر است که هم اکنون با حمايت وزارتخانه هاي دفاع کشورهايي چون: آمريکا، ژاپن و برخي کشورهاي اروپايي به صورت پروژه هاي تحقيقاتي در حال انجام هستند. از اين جهت اين فناوري براي کشورها يک تهديد محسوب مي شود. اما براي کشورهايي که بتوانند با استفاده از روند موجود، جايگاهي را در آينده امنيت جهاني براي خود در نظر بگيرند، يک فرصت خواهد بود. اين کاربردها بسيار متنوع هستند، هر کشوري مي تواند زمينه اي را براي پيشگامي در جهان سهم خود نمايد و در آينده ي رقابت هاي بين المللي نقشي داشته باشد. شکل گيري بازارهاي بسيار بزرگ جديد شواهد موجود نشان مي دهد که درصد بالايي از بازارهاي جديد محصولات مختلف متکي برنانوفناوري خواهد بود. به همين دليل دولت ها و شرکت هاي بزرگ و کوچک به دنبال کسب جايگاهي براي خود در اين بازارها هستند. ميهيل روکوه، رئيس کميته علوم و فناوري نانو در رياست جمهوري آمريکا طي مقاله اي در ماه «مي» سال دو هزار و يك (م)، پتانسيل نانوفناوري براي تغيير چشمگير در اقتصادي جهاني را يادآوري نموده است. بر مبناي پيش بيني وي و اعتقاد بخش ديگري از صاحب نظران در ده الي پانزده سال آينده، نانوفناوري بازار نيمه هادي را به طور کامل تحت تأثير قرار خواهد داد . خبرهايي نيز که به تازگي از شرکت هاي اصلي سازنده پردازنده هاي کامپيوتر در آمريکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده هاي حاوي يک ميليارد نانوترانزيستور تا قبل از ده سال آينده حکايت دارد. به عنوان مثال شرکت اينتل اعلام نموده است که در سال دو هزار و هفت پردازنده هاي متکي بر نانوترانزيستور را با قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف کمترنسبت به آخرين دستاوردهاي امروزي نيمه هادي ها، وارد بازار خواهد کرد. در بخش دارو نيز پيش بيني شده است تا ده الي پانزده سال آينده نيمي از اين صنعت متکي بر نانوفناوري خواهد بود که خود نياز به وسايل تزريق جديد و آموزش هاي پزشکي روزآمد خواهد داشت. همچنين در صنايع شيميايي، فقط ذکر بازار صد ميليارد دلاري کاتاليست ها که تا 10 سال آينده به طور کامل متکي بر کاتاليست هاي نانوساختاري خواهد بود؛ براي نشان دادن اهميت بحث کافي است. همچنين از هم اکنون بازار بزرگي براي بکارگيري مواد جديد در محصولات فعلي در حال شکل گيري است. موادي که مي تواننند خواص جديد و فوق العاده اي به محصولات موجود بخشيده و موجب کاهش قيمت آن ها شوند. به عنوان نمونه نانولوله هاي کربني (Carbon Nanotubes) با وزن بسيار کمتر و استحکام بسيار بيشتر نسبت به موادي چون فولاد، بخش زيادي از صنايع را در آينده تحت تأثير قرار خواهد داد. 4-5) تقسيم بندي هاي فني و صنعتي نانوفناوري نانوفناوري را هم از نظر شاخه هاي علمي و فني آن و هم از نظر کاربردهاي صنعتي مي توان دسته بندي نمود. برخي از شاخه هاي علمي و فني آن عبارتند از : الف – نانوپودر ب – نانوسراميک ج – نانوالکتريک د– نانوپزشکي ه- نانوزيست فناوري نمونه اي از تقسيم بندي کاربردهاي آن نيز در زير آمده است. الف) کاربرد در ساخت مواد نانوفناوري تغيير بنيادي مسيري است که در آينده، موجب ساخت مواد جديد خواهد شد و انقلابي در مواد و فرآيندهاي توليد آن ها ايجاد خواهد کرد. محققين قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهند شد، که در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجاد آن نيست. برخي از مزاياي مواد نانوساختار عبارتست از : مواد سبک تر، قوي تر و قابل برنامه ريزي، کاهش هزينه عمر کاري از طريق کاهش دفعه هاي نقص فني؛ ابزارهايي نوين بر پايه اصول و معماري جديد؛ بکارگيري کارخانه هاي مولکولي يا خوشه اي که مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند. اين مواد مي توانند، کاربرهاي مختلفي را در صنايعي همچون: صنعت هواپيمايي، صنعت خودرو، لوازم خانگي و غيره ايجاد نمايد. ب) کاربرد در پزشکي و بدن انسان: سيستم هاي زنده را رفتارهاي مولکولي در مقياس نانومتر اداره مي کنند. مقياسي که شيمي، فيزيک، زيست شناسي و شبيه سازي کامپيوتري، همگي به آن سمت در حال گرايش هستند. اكنون نگرش هايي به سمت استفاده از ابزارها و سيستم هاي نانوساختاري، بوجود آمده است که فرآيند آزمايشگاهي کنوني توالي ژني (genome sequencing) را به نحو شگرفي با استفاده از سطوح و ابزارهاي نانو ساخته (nanofabricated) دگرگون کرده است. افزايش قدرت انسان براي ترسيم سرشت ژنتيکي يک فرد، روش هاي شناسايي و درمان را دگرگون مي کند. فراتر از سهل شدن استفاده بهينه از دارو، نانوتکنولوژي مي تواند فرمولاسيون و مسيرهايي براي رهايش دارو (Drug Delivery) تهيه کند، که به نحو حيرت انگيزي توان درماني داروها را افزايش مي دهد. همچنين افزايش قابليت هاي نانوتکنولوژيکي، به طور خاص مطالعات بنيادي زيست شناسي و پاتولوژي سلولي را تقويت خواهد کرد. در نتيجه پيشرفت ابزراهاي تحليل گر جديد که قادر به شناسايي جهان نانومتر باشند، اين امر بسيار محتمل خواهد بود؛ که بتوان خواص شيميايي و مکانيکي سلول ها (از جمله: فرآيندهايي هم چون تقسيم سلولي و غيره) را اندازه گيري و تغيير داد. اين قابليت ها تکميل کننده ( و به شدت پشتيباني کننده) تکنيک هاي مرسوم در علوم حيات هستند. مواد زيست سازگار با کارآيي بالا، از توانايي بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهد شد. نانو مواد سنتزي معدني و آلي را مثل، اجزاي فعال، مي توان براي اعمال نقش تشخيصي (مثل ذرات کوانتومي که براي مرئي سازي به کار مي رود) درون سلول ها وارد نمود. افزايش توان محاسباتي بوسيله نانوفناوري، ترسيم وضعيت شبکه هاي ماکرومولکولي را در محيط هاي واقعي ممکن مي سازد. اين گونه شبيه سازي ها براي بهبود قطعات کاشته شده زيست سازگار در بدن و جهت فرآيند کشف دارو، الزامي خواهد بود. شناسايي و ترميم زخم ها و آسيب هاي بافتي همانند، ساختارهاي طبيعي ( مانند گلبول هاي سفيد و مولکول هاي ترميم کننده زخم) در اندازه هاي نانو است. نيز با استفاده از اين فناوري امکان تشخيص سريع بيماري هاي صعب العلاج و سرطاني امکان پذير است. با استفاده از اين فناوري جديد در دراز مدت مي توان تومورهاي مغزي را به درستي تشخيص داد و بدون آسيب زدن به بافت هاي سالم و با استفاده از پرتودرماني اين بيماري را بهبود بخشيد ، که براي بيماران سرطاني بسيار مايه اميد است. نانو کپسول هاي توليدي با استفاده از فناوري نانو، داراي موادي مانند: ويتامين A، رتينول و بياکاروتن خواهند بود، که بايد به لايه هاي عمقي پوست منتقل شوند تا بيشترين خواص ضد پيري و ساير خواص دارويي خود را بروز دهند. با کارگذاري نانو ذرات فعال نوري در داخل گلبول هاي سفيد خون، موفق به شناسايي سلول هاي آسيب ديده خواهيم شد. ج) کاربردهاي نانو در کشاورزي، آب، انرژي و ميحط زيست نانوفناوري ، منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهد شد و پساب و آلودگي را کاهش خواهد داد. همچنين فناوري هاي جديد، امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهند کرد. در زمينه محيط زيست ، علوم و مهندسي، نانو مي تواند تأثير قابل ملاحظه اي در درک مولکولي فرآيندهاي مقياس نانو که در طبيعت رخ مي دهد، در ايجاد و درمان مسائل زيست محيطي از طريق کنترل انتشار آلاينده ها، در توسعه فناوري هاي «سبز» جديد که محصولات جانبي ناخواسته کمتري دارند و يا د رجريانات و مناطق حاوي فاضلاب، داشته باشند. لازم به ذکر است ، نانوفناوري توان حذف آلودگي هاي کوچک از منابع آبي ( کمتر از دويست نانومتر) و هوا (زير بيست نانومتر) و اندازه گيري و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق وسيع تر را دارد. در زمينه انرژي، نانوفناوري مي تواند به طور قابل ملاحظه اي کارآيي، ذخيره سازي و توليد انرژي را تحت تأثير قرار داده، مصرف انرژي را پايين بياورد. به عنوان مثال، شرکت هاي مواد شيميايي، مواد پليمري تقويت شده يا نانوذرات را ساخته اند، که مي تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده از اين نانو کامپوزيت ها مي تواند ساليانه يك و نيم ميليارد ليتر صرفه جويي مصرف بنزين به همراه داشته باشد. نيز انتظار مي رود تغييرات عمده اي در فناوري روشنايي در ده سال آينده رخ دهد. مي توان نيمه هادي هاي مورد استفاده در ديودهاي نوراني (LEDها) را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد کرد. در آمريکا، حدود بيست درصد کل برق توليدي، صرف روشنايي (چه لامپ هاي التهابي معمولي و چه فلوئورسنت) مي شود. مطابق پيش بيني ها در ده تا پانزده سال آينده، پيشرفت هايي از اين دست مي تواند مصرف جهاني را بيش از ده درصد کاهش دهد که يك صد ميليارد دلار در سال صرفه جويي و دويست ميليون تن کاهش انتشار کربن به همراه خواهد داشت. در زمينه آب، بايد گفت جمعيت جهان د رحال افزايش و منابع آب آشاميدني در حال کاهش است. سازمان ملل پيش بيني مي کند که در سال دو هزار و بيست و پنج ، حدود چهل و هشت کشور (معادل سي و دو درصد جمعيت جهان) دچار کمبود آب آشاميدني باشند. تخليص و نمک زدايي آب از زمينه هاي مورد توجه در دفاع پيش گيرانه و امنيت زيست محيطي است. چرا که در سطح جهان ممکن است در آينده با مشکل کمبود آب مواجه شويم. استفاده از آب شرب با دو برابر سرعت افزايش جمعيت و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگي نيز تشديد مي شود، افزايش مي يابد. دستگاه هايي به کمک نانوفناوري ساخته شده اند، که آب دريا را با انرژي ده برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس و لااقل صد برابر کمتر از تقطير، نمک زدايي مي کنند. اين فرآيند کاراز نظر مصرف انرژي کاملاً عملي است، چون الکترودهاي با مساحت سطحي بسيار بالا ساخته شده اند، که از طريق کنار هم قراردادن نانولوله هاي کربني و ديگر ابتکارات طراحي، رساناي الکتريسته شده اند. همچنين نانوفناوري به طور مستقيم در پيشرفت کشاورزي سهيم خواهد بود. از جمله : مواد شيميايي سازگار با زيست که براي تغذيه گياه يا حفظ آن در برابر حشرات به شکل مولکولي طراحي شده اند، ارتقاي ژنتيکي گياهان و حيوانات، انتقال ژنها و داروها به حيوانات؛ انتقال ژن ها و دارو به حيوانات، امکان سازگاري گياهان با خشکسالي و شوري و ... د) کاربردهاي نانوفناوري در هوافضا و امنيت ملي محدوديت هاي شديد سوخت براي حمل بار به مدار زمين و ماوراي آن و علاقه به فرستادن فضاپيما براي مأموريت هاي طولاني به مناطق دور از خورشيد، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفي را اجتناب ناپذير مي سازد. مواد و ابزار آلات نانوساختاري ، اميد حل اين مشکل را بوجود آورده است. «نانو ساختن» (Nanofabrication) همچنين در طراحي و ساخت مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، مورد نياز براي هواپيماها ، راکت ها، ايستگاه هاي فضايي و سکوهاي اکتشافي سياره اي يا خورشيدي، تعيين کننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستم هاي کوچک شده تمام خودکار، منجر به پيشرفت هاي شگرفي در فناوري ساخت و توليد خواهد شد. اين مسأله باتوجه به اين که محيط فضا، نيروي جاذبه کم و خلاء بالا دارد، موجب توسعه نانوساختارها و سيستم هاي نانو که ساخت آن ها در زمين ممکن نيست ؛ در فضا خواهد شد. برخي کاربردهاي دفاعي نانوفناوري نيز عبارتند از : تسلط اطلاعاتي از طريق نانوالکتريک پيشرفته به عنوان يک قابليت مهم نظامي، امکان آموزش مؤثرتر نيرو به کمک سيستم هاي واقعيت مجازي پيچيده تر حاصله از الکترونيک نانوساختاري، استفاده از اتوماسيون و رباتيک پيشرفته براي جبران کاهش نيروي انساني نظامي، کاهش خطر براي سربازان و بهبود کارآيي خودروهاي نظامي، دستيابي به کارايي بالاتر (وزن کمتر و قدرت بيشتر) مورد نياز در صحنه هاي نظامي و در عين حال تعداد دفعات نقص فني کمتر، هزينه کمتر در عمر کاري تجهيزات نظامي، پيشرفت در امر شناسايي و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايي، زيستي و هسته اي، بهبود طراحي در سيستم هاي مورد استفاده در کنترل و مديريت تکثير نشدن هسته اي، و تلفيق ابزارهاي نانو و ميکرومکانيکي جهت کنترل سيستم هاي دفاع هسته اي ، در بسياري موارد، فرصت هاي اقتصادي و نظامي مکمل هم هستند. کاربردهاي درازمدت نانوفناوري در زمينه هاي ديگر، پشتيباني کننده امنيتملي است و بالعکس. ذ – کاربرد نانوفناوري در صنايع بهداشتي و آرايشي استفاده از مواد غيرآلي به عنوان جاذب اشعه خورشيد جهت کاربرد در ضد آفتاب ها، انقلاب بزرگي در صنايع بهداشتي و دارويي به وجود آورده است. استفاده از نانو ذرات اکسيد روي براي کرم هاي ضد آفتاب و نيز به عنوان ضد التهاب و نانو ذرات اکسيد تيتانيوم براي کاهش صدمات ناشي از آسيب روز افزون اشعه ماوراي بنفش بر روي پوست، گسترش پيدا کرده است. استفاده از نانو ذرات اکسيد تيتانيوم و سيليکون بر روي صورت سبب مي شود پوست صورت، ظاهري صاف و بدون چروک به خود بگيرد و نيز از اين نانو ذرات به عنوان درمان خشکي پوست هم استفاده مي شود. همچنين از نانو ذرات اکسيد تيتانيوم در شامپوهاي محافظ پوست، کرم صورت و پمادهاي بهداشتي ديگراستفاده مي شود. ساخت نانو ماشين هايي که قادرهستند، فرم موي افراد را به نحو دلخواه آنان تغير دهند، چين و چروک پوست را صاف کرده و چربي اضافي را جمع آوري کنند. جوراب هاي حاوي نانو ذرات نقره ، باعث مهار رشد باکتري و قارچ ها مي شود و از بروز بوي بد پاها، مسائل مربوط به پاي ورزشکاران ، عفونت ناخن پا و عفونت کف پا که بيشتر در افراد ديابتي بروز مي کند، جلوگيري مي کند. و) کاربرد فناوري در صنعت الکترونيک با استفاده از اين فناوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد هزار برابر يا بيشتر افزايش داد و در نهايت به ساخت ابزارهاي ابر محاسباتي به کوچکي يک ساعت مچي منتهي شد. اگر ظرفيت نهايي ذخيره اطلاعات، به حدود يک ترابيت در هر اينچ مربع برسد، ذخيره سازي پنجاه عدد DVD بيشتر در يک هاردديسک با ابعاد يک کارت اعتباري ميسر خواهد شد. ساخت تراشه ها در اندازه هاي فوق العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه هاي سي و دو تا نود نانومتر و توليد ديسک هاي نوري 100 گيگا بايتي در اندازه بايتي در انازه هاي کوچک نيز از ديگر کاربردهاست. ز) کاربرد نانوفناوري در صنعت خودرو يکي از اصلي ترين موضوعات مطرح در نانو فناوري، ساخت مواد با خواص جديد است. اين مواد ارزش افزوده بسيار بالا و کارايي بيشتري در تمام صنايع خواهند داشت؛ که صنعت خودرو نيز از آن مستثني نيست. ساخت بدنه سبک تر و مقاوم تر براي خودرو، ساخت لاستيک هايي با مقاومت سايشي بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتري هايي با انرژي بالا و دوام بيشتر، ساخت حس گرهاي چند منظوره براي كنترل فرآيندهاي مختلف در خودرو، ساخت کاتاليزورهاي اگزوز خودرو جهت کاهش آلودگي هوا، لايه هاي خيلي محکم با خصوصيات ويژه اي مثل الکتروکروميک (رنگ پذيري الکتريکي) يا خود پاک کنندگي براي استفاده در شيشه ها و آينه هاي خودرو و سازگار کردن خودرو با محيط زيست و بسياري از موارد ديگر از جمله کاربردهايي هستند که نانوفناوري در صنعت خودرو خواهد داشت. همچنين جايگزيني کربن سياه تايرها با ذرات رس و پليمرهاي نانومتري، فناوري جديدي است که تايرهاي سازگار با محيط زيست و مقاوم در برابر ساييدگي را به ارمغان مي آورد. صنعت خودرو از طرفي در معرض فشارهاي ناشي از قيمت سوخت و مسايل ايمني است و از طرف ديگر به شدت تحت تأثير سلايق و تنوع در خواسته هاي مشتريان براي مدل هاي جديد خودرو است که با رجوع به فناوري نانو مي توان بر مشکلات فوق فايق آمد. ح) کاربردهاي ديگر پژوهشگران سراسر دنيا جهت يافتن کاربردهايي براي نانو لوله ها در زمينه هاي مختلفي مانند: رنگ، باتري و وسايل الکترونيکي کوچک، در حال رقابت هستند. يکي از اين موارد، دستگاه اشعه ايکس ست که در آينده مي تواند کوچک تر، ارزان تر و دقيق تر باشد و عملکرد بهتري در مراکز راديولوژي و مراکز بازرسي فرودگاه ها داشته باشد، از نانولوله جهت ذخيره انرژي بهتر در باتري ها نيز استفاده مي شود. کاتاليزورها به سطح ويژه وابسته هستند و با استفاده از فناوري نانو مي توان اين سطح ويژه را به مقدار فوق العاده اي افزايش داد که سبب افزايش سرعت و کارايي در واکنش هاي شيميايي مي شود. با بهره گيري از فناوري نانو مي توان گيريسي توليد نمود که در درجه حرارت هاي بسيار بالا مورد استفاده قرار گيرد. 1-6) ده محصول جاري شده با استفاده از فناوري نانو در زير، ده محصول برتر نانو فناوري در سال دو هزار و سه ميلادي طبقه بندي شده است. اين خبر، نشان مي دهد کساني که هنوز معتقدند نانوفناوري فقط در آزمايشگاه است، اشتباه فکر مي کنند. 1 – پارچه هاي ضدچروک و ضد لکه شرکت آمريکايي نانوتکس با اضافه نمودن ساختارهاي مولکولي به الياف کتان، اليافي ساخته است که مايعات و لکه ها بر روي آن ها حرکت نموده و جذب نمي شوند. بنابراين چنانچه قهوه بر روي شلوار سفيد رنگي ريخته شود به طرز شگفت انگيزي بر روي آن حرکت کرده و جذب نمي شود ( مثل حرکت قطرات آب بر روي پرهاي غاز). شرکت سوئيسي نانواسفربه تازگي در رقابت با شرکت فوق محصولاتي توليد کرده است که نه تنها در صنايع پوشاک سازي بلکه در بخش هاي پزشکي و لوازم خانگي مثل مبلمان کاربرد دارند. محصولات اين شرکت ضد چربي است. 2 – واکس اسکي با کيفيت برتر تيم ملي اسکي کانادا از اين واکس استفاده نموده است و به زودي هر اسکي بازي مي تواند از آن استفاده کند. نانوواکس سراکس يکي از اولين محصولات جهاني است که با استفاده از نانوفناوري شيميايي، پوشش هوشمندي با خواص چند عملکردي ايجاد مي نمايد. اين واکس به وسيله شرکت آلماني نانوگيت توليد شده و سطحي بسيار ليز و سخت ايجاد مي نمايد. اين پوشش بسيار نازک، نسبت به پوشش هاي قبلي که به سرعت خاصيت خود را از دست مي دادند، بسيار بادوام تر است. اين پوشش هوشمند با کاهش دما بسيار سفت مي شود و با کريستال هاي برف و پوست سازگاري بسيار خوبي دارد. محصولات نانوواکس با فرمول هاي مختلفي براي انواع ورزش هاي زمستاني که در شرايط مختلف انجام مي شوند توليد شده اند. 3 – محافظ پوست با قابليت نفوذ عميق صنايع آرايشي و بهداشتي نقش مهمي در پيشبرد صنعت ذرات دارند. يکي از اهداف اين صنايع، پيدا نمودن سيستم رسانش مواد فعال متنوع با قابليت نفوذ عميق است. ال اورال يکي از بزرگ ترين شرکت هاي توليد کننده مواد آرايشي در جهان، اولين محصول نانوفناوري خود را در سال هزار و نهصد و نود و هشت (م) معرفي نمود. اين محصول کرم ضدچروک با نام Plenitude Revitalift است. در توليد اين کرم از يک فرآيند انحصاري نانوفناوري ( تا دويست نانومتر) به منظور داخل نمودن ويتامين A به درون يک کپسول پليمري استفاده شده است. کپسول مانند اسفنج، کرم را درون خود جذب و نگه داري مي نمايد تا اين که پوسته بيروني آن در زير پوست حل شود. بر طبق بررسي هاي شرکت L’Oreal هشتاد درصد خانم هايي که اين کرم را مصرف کرده اند خاصيت ضد چروک بودن آن را تأييد نموده اند. همچنين هفتاد و پنج درصد آنان مي گويند اين کرم در سفت شدن پوست مؤثر است. بنابراين نانوفناوري مي تواند مسيري به سمت جواني طولاني باشد. 4 – دوربين ديجيتال OLED اغلب دوربين هاي ديجيتال با استفاده از ديود گسيل نور آلي (OLED) ساخته مي شوند. OLED ها نه تنها روشن تر از LCD ها است .بلکه انرژي کمتري نسبت به آن ها مصرف مي نمايد. همچنين آن ها داراي زاويه ديد وسيع تري هستند. اولين دوربين ديجيتالي که در آن از نمايش دهنده هاي OLED استفاده شده است دوربين سه ويك دهم مگاپيکسل است که توسط شرکت کداک توليد شده است. 5- عينک هاي آفتابي با کيفيت بالا شرکت نانو فيلم با استفاده از نانوفناوري، پوشش هاي پليمري بسيار نازک ضد انعکاس و حفاظتي براي عينک ها ساخته است به گونه اي كه شيشه آن ها در مقابل خراشيدگي مقاومت داشته و ضد انعکاس مي باشد. اين شرکت ابتدا لايه هايي به ترتيب با ضخامت صدو پنجاه نانومتر و بيست ميکرون را بر روي سطح لنزها نشاند و سپس از فرايند خودساماني شيميايي براي نشاندن پوشش پليمري بر روي سطح خارجي عدسي ها استفاده نمود. ضخامت پوشش فوق، سه تا ده نانومتر بود که عدسي ها را ضد انعکاس مي کرد. پوشش فوق علاوه بر ايجاد خاصيت ضدانعکاسي براي عدسي ها، چربي و لکه ها را از روي آن برطرف و عدسي ها را حساس تر نيز مي نمايد. 6 – کلاه ايمني هوشمند يکي از بزرگ ترين مشکلات موتورسواران، تغيير شرايط نور است. به عنوان مثال، ورود به تونل مي تواند يک کار خيلي خطرناک باشد. هر ساله هزاران موتور سوار در تصادف هاي ناشي از اين موضوع کشته مي شوند. شرکت سوئدي کروموژينکس مشکل فوق را با توليد نوع جديد از کلاه ايمني با نام «آفتابگردان» حل کرده است. شفافيت اين کلاه به سرعت تحت تأثير شرايط نوري موجود با استفاده از يک فيلم نازک يا ورقه الکتروکروميک (EC) تغيير مي کند. اين فيلم شامل لايه هاي نازک اکسيد است که بين دو ورقه پليمري انعطاف پذير روي هم قرار گرفته اند. 7- نانو جوراب نه تنها ورزشکارها بلکه اکثر مردم از عرق پا رنج مي برند و نمي توانند آن را تحمل نمايند. بطور طبيعي هر پا داراي دويست و پنجاه هزار غده عرقي است ، که قادرند حدود پانصد ميلي ليتر عرق در روز توليد نمايند. عرق پاي ورزشکاران ناشي از قارچ هايي است که بين پنجه پا و چين و چروک پوست جمع مي شوند. به تازگي جوراب هايي از جنس کتان که به وسيله نانو ذرات نقره بهبود يافته اند، توسط شرکت سول فرش وارد بازار شده است. نانو ذرات نقره از رشد باکتري ها و قارچ ها جلوگيري نموده و بدين وسيله از چرب شدن و بد بو شدن پا جلوگيري مي کند. 8 – کرم هاي ضد آفتاب مصرف کرم هاي ضد آفتاب معمولي پوست را به قدري سفيد مي کند که حالت نامناسبي پيدا مي کرد. اين سفيدي ناشي از اکسيد روي است. دليل استفاده از اکسيد روي آن است که فاکتورهاي قبلي حفاظت در برابر آفتاب SPF معمولي فقط در برابر اشعه ماوراي بنفش نوع B(UVB) از پوست حفاظت مي نمودند اما اکسيد روي از پوست در برابر هر دو نوع اشعه ماوراي بنفش A و B (UVA و UVA) محافظت مي کند. جهت حل اين مشکل، شرکت BASF ماده اي به نام Z- COTE با کمک نانوفناوري ساخته است. اين ماده جزء اصلي کرم جديد ضدآفتاب با نام تجاري NuCell SunSense SPF30 است. بر طبق گفته هاي مسئولان شرکت BASF، نانو ذرات پراکنده شده اکسيد روي، جزء اصلي Z-COTE است . کاربرد نانوفناوري در Z-COTE سبب توليد نانو کريستال هاي اکسيد روي با خلوص بالا شده، که اين امر منجر به افزايش مرغوبيت کرم هاي ضدآفتاب مي شود. از ديگر مزاياي کرم هاي ضدآفتاب جديد، اين است که Z-COTE به وسيله پوست جذب نشده و ايجاد حساسيت (آلرژي) نمي کند. 9 و 10 – توپ ها و راکت هاي تنيس با کيفيت بالا توسعه پايدار مواد، به تازگي کارخانجات ساخت راکت تنيس را بر آن داشته است که از نانو فناوري استفاده نمايند. در سال دو هزار و دو (م) کارخانه فرانسوي بابولات راکت هاي مدل VS را که با استفاده نانو لوله هاي کربني ساخته شده بودند به بازار عرضه نمود. نانولوله هاي کربني صد برابر محکم تر از فولاد و شش برابر سبک تر از آن است. اين مواد سبب افزايش سفتي و استحکام پايدار کننده هاي موجود در دو طرف راکت تنيس مي شوند. به گفته مسئولين کارخانه Babolat، راکت هاي نوع VS Nanotube پنج برابر مستحکم تر از راکت هاي کربني موجود است و نيروي بيشتري را به توپ وارد مي کنند. شرکت InMart نيز توپ هاي تنيسي با نام Wilson double core ساخته است که درون آن ها نانو کامپوزيت وارد شده است. InMart براي آئروديناميک تر شدن اين توپ ها، هسته داخلي آن ها را با ورقه هايي از نانو کامپوزيت هاي پليمر خاک رس به ضخامت بيست ميکرومتر لايه نشاني مي کند(ضخامت هر کدام از اين ورقه ها يك نانومتر است) در اثر اين فرآيند هيچ تغييري در وزن و الاستيسيته آن ها بوجود نمي آيد. قيمت اين توپ ها يك و نيم دلار از قيمت توپ هاي معمولي بيشتر و طول عمر آن ها دو برابر توپ هاي معمولي است. اين توپ ها هم اکنون در جام Davis مورد استفاده قرار مي گيرند. منبع:وبلاگ کهکشانی از علم شیمی

فناوري‌نانو واژه‌اي است كلي كه به تمام فناوري‌هاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي‌شود. معمولاً منظور از مقياس نانو، ابعادي در حدود 1nm تا 100nm مي‌باشد. (یک نانومتر يک ميليارديم متر است). اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان"فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد" ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارایه داد كه در آينده‌اي نزديك مي‌توانيم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقيم دستكاري كنيم. واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي‌باشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان: "موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري‌نانو" بازآفريني و تعريف مجدد شد. کاربرد فناوري نانو از کاربرد عناصر پايه نشأت مي‌گيرد. هر کدام از اين عناصر پايه، ويژگي‌هاي خاصي دارند که استفاده از آنها در زمينه‌هاي مختلف، موجب ايجاد خواص جالبي مي‌گردد. فن آوری نانو امروزه در صنایع مختلف از جمله پلیمر خصوصا در حوزه ی کامپوزیت ها باعث ارتقای خواصی همچون سبک تر، محکم تر، یا خواصی نظیر هدایت الکتریکی، مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و حرارت و همچنین امکان بهبود بازیافت یا افزایش مقاومت در برابر عبور گازها شده است. در نتیجه بیشتر صنایع مانند خودرو سازی و هوانوردی را تحت تاثیر قرار داده است. اما گزارش ها و اخبار در ارتباط با سرمایه گذاری و حجم مبادلات پولی در حوزه فن آوری نانو از چه چیزی حکایت می کنند. به گفته تيم هارپر، مدير عامل شرکت مشاوره‌اي ساينتيفيکا، طي 11 سال گذشته، دولت‌هاي مختلف جهان، بيش از 5/67 ميليارد دلار در زمينه فناوري‌نانو سرمايه‌گذاري کرده‌اند. با احتساب سرمايه‌گذاري‌هاي شرکتي و ساير انواع تامين مالي خصوصي، تا سال 2015 ميلادي، حدود 250 ميليارد دلار در حوزه فناوري‌نانو سرمايه‌گذاري خواهد شد. شاخص شرکت ساينتيفيکا نشان مي‌دهد که کشورهاي ايالات متحده آمريکا، آلمان، تايوان و ژاپن با داشتن ترکيبي از دانشگاه‌هاي برتر، شرکت‌هاي فناوري، نيروي کار ماهر و وجود سرمايه براي تضمين انتقال اثربخش فناوري، در زمينه بهره‌برداري از فناوري‌هاي نوظهور، پيش‌تاز هستند. شرکت Research and Markets نیز گزارش جديدي با عنوان "بازار نانومواد در ايالات متحده آمريکا" منتشر کرده است. بر اساس گزارش فوق، فناوري‌نانو بسياري از صنايع را تغيير داده و نانو مواد نيز به عنوان برگ برنده شرکت‌هاي فعال در زمينه مواد خاص و ساير محصولاتي که به نانومواد نيازمند هستند، مطرح است. ايالات متحده آمريکا در بخش بازار نانومواد پيشگام بوده و انتظار مي‌رود که تا سال 2018 ميلادي، نانوموادي نظير پليمرها، بخش اعظم حجم تقاضاي اين کشور را در اين حوزه به خود اختصاص دهد. همچنين برآورد مي‌شود که رشد سريع بخش‌هايي نظير داروسازي، ادوات ذخيره انرژي، نساجي، پلاستيک و افزودني‌هاي لاستيک، رشد بازار بخش مواد پليمري و شيميايي نانومقياس را ارتقا دهد. با ترکيب سطوح سرمايه‌گذاري در زمينه فناوري‌نانو، ايالات متحده آمريکا پيشگام است. اين در حالي است که کشورهاي چين و روسيه نيز به طور فزاينده مورد توجه سرمايه‌گذاران هستند. با این مقدمه، در گزارش این شماره بر آن شدیم تا در نشستی با حضور اساتید دانشگاهی، پژوهشگران این حوزه و شرکت های فعال در این زمینه به بحث وبررسی جایگاه فن آوری نانو در ایران در حوزه ی پلیمرها بپردازیم. دکتر گرمابی از دانشگاه امیر کبیر، دکتر باقری از شرکت پارسا پلیمر شریف (و دانشگاه صنعتی شریف)، دکتر رشیدی از پژوهشگاه صنعت نفت و مهندس کوچکی و مهندس کاظمی از ستاد فن آوری نانو، دعوت ما را برای حضور در نشست پذیرفتند. موردی که بیشتر از هر چیز دیگر در نشست به آن پرداخته شد، عدم ارتباط درست بین دانشگاه های کشور و صنعت بود، تحقیقاتی که هدف دار نیستند و صنعتی که تمایلی برای حمایت از طرحهای تحقیقاتی از خود نشان نمی دهد. به گفته آقای دکتر باقری صنعت کشور ما برای رشد و درآمد زایی نیازی برای به روز کردن خود نمی بیند چراکه راههای بسیار زیادی دیگری به غیر از علم برای ثروتمند شدن از راه صنعت در ایران وجود دارد. در ابتدای جلسه لازم بود که به جایگاه فن آوری نانو در حوزه ی پلیمرها در ایران پرداخته شود. باقری: حوزه ی فن آوری نانو بسیار وسیع و گسترده است و محدود به صنعت پلاستیک نیست اما از آنجا که حوزه ی عملکردی مواد پلیمری بسیار بزرگ است، عملا تکنولوژی های زیادی را درگیر خود کرده است. به همین دلیل کسانی که در حوزه ی پلیمر فعال هستند از خود علاقه نشان می دهند که به مباحث آن ورود پیدا کنند. البته همین گستردگی مباحث مانع از این می شود که بتوان تعریف مشخصی از جایگاه نانو در صنعت پلیمر ارایه کرد، لذا تنها در این اندک زمان می توان جایگاه فن آوری نانو در پلیمرها را فقط در ایران بررسی کرد. رشیدی: در پژوهشگاه صنعت نفت روی دو مبحث در حوزه ی فن آوری نانو در حوزه ی پلیمرها کار شده است. اول: نانو در صنایع پتروشیمی و دوم: نانو کامپوزیت ها. در پنج سال گذشته موفق شده ایم، درخت فن آوری نانو را در صنعت کامپوزیت به وجود بیاوریم. در حقیقت درخت فن آوری کمک می کند کامپوزیت را بر اساس فرآیند و کاربرد تقسیم بندی کنیم. در پنج سال گذشته تمرکز ما نیز در نانو کامپوزیت ها از جمله پلی پروپیلن و رزین اپوکسی برای بهبود خواص بوده است و البته به نتایج خوبی هم رسیده ایم. همچنین پروژه های دیگری از جمله رنگ پذیری سپر خودرو و بسته های مواد غذایی نانو سیلور را کار کرده ایم. بسپار- آیا این پروژه ها در بخش صنعت کاربردی شده و قابل استفاده بوده است؟ رشیدی: بله بحث پلی پروپیلن و رزین های اپوکسی و نانو کلی و ... در حد پایلوت بوده است و بحث دیگری که داشته ایم پلیمرهای نانو ساختار است که عمدتا در صنعت نفت کاربرد دارد. در مبحث پوشش های پایه آب و حلال هم در حد پایلوت کار کرده ایم. بسپار- در بخش پوشش های صنعتی یا ساختمانی؟ رشیدی: بیشتر در بخش صنعتی. در بخش ساختمان در زمینه ی عایق های رطوبتی و حرارتی تازه ورود پیدا کرده ایم. باقری: روند جهانی نشان داده است کسانی که تحقیقات علمی در این زمینه انجام داده اند در کوتاه مدت در نانو کامپوزیتها زودتر به نتیجه رسیده اند. در بخش کامپوزیت اصلی ترین موضوع کاهش وزن است لذا در صنعت ساختمان و حمل نقل استفاده از آن دارای اهمیت است. بد نیست این جمله را هم اضافه کنم که ارزیابی ها در سطح جهانی در بخش نانو کامپوزیت ها نشان داده است، به طور خاص پلی پروپیلن به عنوان اصلی ترین پلیمری که می تواند بستر پلیمرهای نانو متری باشد مطرح است و بعد هم مواد دیگری مثل پلی اتیلن، اپوکسی، پلی آمید در رده های بعدی هستند. اما کاربرد نانو کامپوزیت ها همانطور که گفتم در صنعت ساختمان، حمل ونقل (و سپس خودرو سازی) اهمیت پیدا می کند. از دیدگاه خودرو ساز اگر بخواهیم جایگاه نانو را در نظر بگیریم، مسایل کیفی و کارایی مطرح است و به موازات آن بحث قیمت. لذا در دنیا خودرو سازان در تلاش هستند طراحی های جدید به کار بگیرند تا از تغییر خواصی که در مواد به وجود آمده است بهترین استفاده را ببرند؛ در حالی که در ایران به طراحی کمترین اهمیت داده می شود و علی رغم اینکه با تغییر خواص در مواد خصوصیات بهتری گرفته می شود ولی به دلیل گران در آمدن قطعه، خودرو سازان ایرانی تمایل چندانی برای حضور در نانو کامپوزیتها از خود نشان نداده اند. گرمابی: باید بر این باور بود که جهان اول چند سالی است وارد بحث نانو کامپوزیتهای به اصطلاح هوشمند شده است که در موارد مختلف از جمله علم الکترونیک، پزشکی حتی در صنعت ساختمان که ممکن است کمتر به نظر آید پیشرفتهای قابل توجهی بدست آورده است. محققین ایرانی هم با کمی تاخیر در این مسیر قرار گرفته اند و کارهای تحقیقاتی پایه ای خوبی هم انجام داده اند و با این روند می توان انتظار داشت با یک فاصله زمانی با جهان اول کاربردهای جدیدی در زمینه های نوین پیش روی محققین کشور بخصوص در علم پزشکی باز شود. تجارتی که 5 تا 10 میلیارد دلار گردش مالی دارد و تا کنون هیچ سهمی از این تجارت در اختیار ایران قرار نگرفته است. در کل باید معتقد بود به دلیل محدودیتی که در صنعت ما وجود دارد خیلی از تحقیقات علمی کاربردی نمی شوند. به طور مثال یکی از اولین مشتری های نانو کامپوزیتها باید خودرو سازان باشند ولی تا کنون بستر استفاده از آن در ایران فراهم نشده است. بسپار- به نظر می رسد در ایران خیلی از فعالیتهایی که در زمینه نانو انجام شده است، خروجی چندانی نداشته اند. فکر می کنید دلیل این موضوع صرفا نوپا بودن این تکنولوژی است یا دلیل دیگری دارد؟ کوچکی: بله همانطور که فرمودید شرکتهایی که محصول تولید کرده باشند در ایران کم هستند و دلیل آن را می توان در 1- عدم شناخت کافی شرکت های دانش بنیان برای ورود به بازار برای تولید انبوه دانست. 2- عدم سیاستی مدون در به ثمر رساندن یک فن آوری. به طور مثال برای اینکه یک قطعه در صنعت خودرو سازی به کار گرفته شود نیاز به پاس کردن استانداردهای گوناگون دارد که خود این مساله مدت زمان زیادی طول می کشد. مواردی از این قبیل پژوهشگر را از صنعتی کردن پروژه ی تحقیقاتی که دارد باز می دارد. بسپار- به نظر می رسد اشکال این سیستم این است که در حقیقت مراکز تحقیقاتی پروژه های خود را به بخش صنعت دیکته می کنند، شاید اگر مسیر برعکس شود و مصرف کننده نیاز خود را در آن تکنولوژی ببیند، مسیر کوتاه تر و موثرتر شود. کوچکی: حدود 8 تا 9 شرکت هستند که روی آمیزه های خودرویی می توانند مدعی شوند دارای یک محصول هستند. 4 الی 5 شرکت هستند که می توانند مدعی شوند بسته بندی نفوذ ناپذیر مثلا فلان محصول غذایی را دارند و چند شرکت هم در زمینه تولید آمیزه های مختلف کار کرده اند که سرجمع می شوند 20 شرکت. بسپار- قاعدتا این شرکتها کمک های مالی از ستاد دریافت کرده اند. آیا توانایی این را دارند که از لحاظ مالی مستقل شوند؟ کوچکی: اجازه بدهید قبل از پاسخ به این سووال در این باره توضیح بدهم که ستاد نانو از سال 84،85 سعی کرده است در بخش کامپوزیت طوری آن را حمایت کند تا بتواند آن را به صنعت برساند. راهکار این مساله به عنوان ساده ترین راه این است که شرکت هایی که در قالب دانش بنیان می باشند از آنها حمایت شود به طور مثال شرکتهایی که در مراکز رشد مستقر می شوند یک حمایت اولیه برای رسیدن به یک فرمولاسیون مناسب در حالت آزمایشگاهی دریافت می کنند. در مراحل بعد حمایت از استانداردها و تستها است و نهایتا چنانچه این طرح بخواهد توسعه پیدا کند، حمایت از آن شرکت در قالب وام یا تسهیلاتی که ممکن است قرض الحسنه باشد انجام می شود. منتهای مراتب نکته ای را که باید مد نظر داشت ادغام این مراحل و بر طرف کردن مشکلات است، نظیر گرفتن تاییدیه ها یا راضی کردن شرکتی که تقاضای محصول مورد نظر را دارد، باعث می شود کارها به کندی پیش برود، در کل سبد حمایتی ستاد طوری برنامه ریزی شده است که بتوانیم دانش فنی را که ایجاد شده است توسعه دهیم. رشیدی: مشکلی که از طرف صنعت وجود دارد مثلا در صنعت خودروسازی این است که اصلا در خواستی برای طرحهای جدید وجود ندارد و حقیقتا هم خیلی از آنها با این علم آشنایی ندارند و مساله ی بعدی هم قیمت است که اگر مقداری گران تر باشد به هیچ وجه حاضر نیستند آن را در صنعت اجرا کنند. گرمابی: به اعتقاد من دو مشکل عمده در صنعت ما وجود دارد: 1- علی رغم اینکه مراکز دانشگاهی ما در تولید علم موفق بوده اند اما در تبدیل این علم به صنعت ناموفق بوده اند. به طور مثال مقاله ای در ارتباط با مقایسه ی ایران و کره جنوبی منتشر شده بود که در 30 سال گذشته از لحاظ تولید علم کمی عقب تر بودیم شاید 30 تا 40 درصد ولی از لحاظ سطح تکنولوژی تقریبا برابر بودیم ولی بعد از گذشت 30 سال از لحاظ علمی باز می توان مقایسه ای بین خودمان و کره جنوبی داشته باشیم در حالی که از لحاظ سطح تکنولوژی اختلاف آنقدر فاحش است که بهتر است چیزی نگوییم! در واقع این مشکل به ما می گوید که بین مراکز دانشگاهی و صنعت یک حلقه ی مفقوده وجود دارد که لازم است هرکس به نوبه ی خود در جایگاهی که هست در رفع آن بکوشد. دوستان صنعت گر ما هم باید بدانند برای اینکه یک دانش فنی به نتیجه برسد باید صبر و حوصله داشته باشند و با پروژه های کوتاه مدت نمی توان به نتیجه رسید. بسپار- به نظر شما راهکار این مشکل چیست؟ آیا صرفا به سیاست گزاری های دانشگاه و صنعت مربوط می شود؟ گرمابی: مواردی را که گفتید هر کدام می توانند نقش داشته باشند. البته در این بین حمایتهایی از دانشگاه و صنعت مثلا در قالب ستاد فن آوری نانو انجام شده است ولی کافی نبوده است. نکته ایی را که باید به آن اشاره کنم به روز نبودن صنایع و نداشتن واحد تحقیق و توسعه است که باعث عقب ماندگی صنعت ما شده است. در حقیقت عدم احساس نیاز برای به روز شدن از معضلات عمده در صنعت ما است. به طور مثال واردات خودرو با تعرفه 100 درصد هنوز می تواند با خودروساز داخلی رقابت کند! چرا که هنوز خیلی از استانداردهای جهانی خودرو سازی در کشور اجباری نشده است و از طرف دیگر هم خودرو ساز تا وقتی که الزامی وجود نداشته باشد آن را اجرا نمی کند. رشیدی: متاسفانه تولید علم در کشور هدفمند نیست و بسیاری از اساتید ما فقط تولید مقاله دارند که اصلا کاربردی در صنعت ندارد. از طرف دیگر شرکت های توسعه دهنده که بتوانند علم را به ثروت تبدیل کنند وجود ندارند. باقری: اگر در حوزه ی پلیمر خودمان را با بعضی از کشورها همانند ترکیه مقایسه کنیم، خواهیم دید که هم از نظر تولید علم و هم از نظر تولید مواد اولیه از ترکیه جلوتر هستیم ولی از آن طرف محصولات پلیمری به مقدار زیاد از ترکیه به ایران صادر می شوند. ما باید به مشکلات ریشه ایی نگاه کنیم. به اعتقاد من هم دانشگاههای ما مشکل دارند و هم صنعت ما. همانطور که اشاره شد تحقیقات در دانشگاهها جهت دار نیست و این معضل بر می گردد به عدم حمایت مشخص و منسجم از محققین کشور. در نتیجه پژوهشگران به شکل بسیار زیادی پراکنده کار می کنند. همچنین پویایی و زنده بودن صنعت وابسته به روز شدن علم است منتها در کشور ما صنعت گر رشد خود را در راهی جز به روز شدن علم می داند! چرا که هزاران راه به غیر از به کار گیری علم برای او وجود دارد تا کسب ثروت کند. در نتیجه اگر فرد دانشگاهی بخواهد تحقیقاتش خاک نخورد مستلزم آن است که خودش آن را به ثمر برساند. بسپار- با توجه به اینکه شما در قالب شرکت هم کار می کنید آیا از نتیجه ی دستاوردهای خود در شرکت تجاری راضی هستید؟ لطفا چند نمونه از کارهای که انجام داده اید هم ذکر کنید. باقری: در مجموع راضی هستم و فکر می کنم اگر صنعت ما در جای خودش باشد و فعالیتهای دانشگاهی هم جهت دار باشند فعالیتهای بسیار بزرگی به انجام برسد. ما دو محصول نانویی داریم که با گرید تجاری پارسا نانو تولید می شوند. شروع کار ما هم ابتدا در قالب یک پروژه ی دانشگاهی بود که آن را به شکل نیمه صنعتی در آوردیم و البته شرکتی، متقاضی آن بود و ستاد هم در ابتدای کار از ما حمایت کرد. کاظمی: همانطور که از قبل هم گفته شد، بین دانشگاه و صنعت اختلاف زیادی وجود دارد و این مساله بر می گردد به عدم طراحی مکانیزم درست در پیوند دانشگاه و صنعت. به طور مثال زمانی که محققی طرح تحقیقاتی خود را ارایه می کند، مکانیزمی که به او معرفی می شود، حمایت مرکز رشد است، در مرحله بعد تشکیل شرکت، تولید نیمه صنعتی و نهایت محصولی که بتوان در بازار فروخت. به علت اینکه اکثر افرادی که وارد این حوزه وارد می شوند به دلیل عدم آشنایی با سازگار بازار و مشکلاتی نظیر گرفتن استاندارد و غیره باعث می شود که از ادامه ی کار باز بمانند. این در حالی است که اگر مکانیزم عکس این قضیه بود و دولت تلاش داشت که شرکتهای بزرگ و صاحب نام را متقاضی فن آوریهای نوین کند مطمئنا وضعیت صنعت هم بهتر می شد. در حال حاضر در ستاد 30 تا 40 شرکت ادعای داشتن محصول نانویی را دارند که از این بین وقتی به پایان سال می رسیم به کمتر از 10 شرکت می رسند چرا که نمی توانند مستندات کاری خود را ارایه دهند. بسپار-حمایتهایی که از جانب ستاد صورت می گیرد تا به چه اندازه در کارهای منتج به نتیجه موثر بوده است؟ کوچکی: ستاد نانو با شروع کارش در حوزه ی نانو کامپوزیت ها آن را به سه دسته تقسیم کرد 1- شرکت های تولید کننده مواد اولیه 2- شرکت های واسطه ای 3- شرکت های قطعه ساز. در همان ابتدا پروژه هایی که در سطح دانشگاههای کشور به انجام رسیده بود را مورد مطالعه قرار دادیم و به قولی شناسنامه ای را تنظیم کردیم که بتوانیم با دست باز به سراغ صنعت برویم، از طرف دیگر با 800 شرکت ارتباط بر قرار کردیم که خیلی از آنها در استفاده از فن آوری نانو از خود تمایل نشان دادند. در این بین یکسری پروژه هم انجام شد، به طور مثال شرکت نفت متقاضی کامپاندی بود که تغییر رنگ کمتری داشته باشد و ستاد نیز تک تک این پروژه ها را مورد حمایت قرار داد و اتفاقا به نتایج خیلی خوبی هم رسید و زمان آن رسیده بود که حالت فعال تری به خود بگیرد و وارد حوزه هایی همچون خودروسازی به عنوان اولویت اول در استفاده از نانو کامپوزیت و در دیگر صنایع همچون بسته بندی، لوازم خانگی، نساجی و ... شود. در حال حاضر صنعت خودروسازی مدعی است که صنعت نانو را باید در قطعات خود به کارگیرد ما هم برای اینکه بتوانیم این روند را تسریع کنیم برنامه ای داریم که تیمی را مامور این کار کنیم تا هم صنعت خودرو را بشناسد و هم فن آوری نانو را. در صنعت بسته بندی هم بحث نفوذ ناپذیری و آنتی باکتریال بودن مطرح است و اجبار زیادی وارد کرده ایم که حتما این مهم به سرانجام مطلوب برسد. بسپار- در دو هفته ی گذشته تلاش زیادی را انجام دادیم تا شرکت هایی را که در زمینه فن آوری نانو کار می کنند، برای شرکت در نشست دعوت کنیم اما موفق به پیدا کردن آنها نشدیم یا از آنها چیزی جز یک نام بر روی سایت ستاد وجود نداشت. کارشناسان ستاد هم در این ارتباط اصلا همکاری نکردند. کوچکی: شاید شما را به درستی راهنمایی نکرده باشند. فرمایش آقای دکتر گرمابی در ارتباط با اینکه ستاد به تنهایی نمی تواند حمایتهای کافی از صنعت به جا آورد را تایید می کنم؛ چرا که توانایی هر سازمانی بنا به بودجه ای که برای آن در نظر می گیرند پی ریزی می شود و ستاد به تنهایی نمی تواند جوابگوی تمام نیازها باشد. بسپار- در طول سالهای فعالیت ستاد تا به حال چند شرکت را موفق شده اید به حدی برسانید که روی پای خود بایستند؟ کوچکی: در کل ما در کریدور 20 شرکت داریم که در بخش های تولیدی، خدماتی و بازرگانی فعالیت می کنند. بسپار- این تعداد در بخش کامپوزیت های پلیمری فعال هستند؟ کوچکی: بله از این تعداد، حدود 6 تا 7 شرکت در حوزه ی خودرو فعالیت دارند. در بحث بسته بندی مواد غذای هم شرکت هایی هستند که بر روی نفوذ ناپذیری اکسیژن کار می کنند و همچنین چند شرکت که در زمینه ی پزشکی فعال هستند. گرمابی: فکر می کنم برداشت آقای کوچکی اینطور بود که من با دید مثبت به قضیه در ارتباط با حمایتهای ستاد نگاه نکرده ام. در صورتی که ستاد نشان داده است که حمایت های موثری در پروژه های مختلف داشته است و به این موضوع معتقدم تا وقتی که حمایت و هزینه ی لازم و صبر در انجام پروژه ها وجود داشته باشد بطور حتم به نتیجه می رسد. به طور مثال حمایتهایی که ستاد در زمینه مقالات و پایان نامه ها نشان داده است تاثیر بسزایی در افزایش آنها داشته است؛ حال این حمایتها باید به مقدار بیشتر به سمت صنعت برود. بسپار- پس تاکید می کنید که حمایتهای ستاد باید به سمت صنعتی شدن برود. گرمابی: بله به طور حتم شرکتها نیاز بیشتر و مستمرتری به حمایت های ستاد دارند. به اعتقاد من با این حمایتها اگر از هر 10 محصول حتی یکی از آنها هم به نتیجه برسد باز هم کافی است. کوچکی: اجازه بدهید چند مورد را خلاصه به شما بگویم. ما برای اینکه علم به دانش فنی و نهایتا محصول تجاری برسد متمرکز روی سازمان هایی شده ایم که متولی انجام آن هستند. مثلا صنایع نوین. بطور مثال در مورد پایان نامه ها با حمایت های خوبی که انجام دادیم باعث ارتقای آن شدیم البته همان کار را هم در صنایع انجام داده ایم هر چند شاید سقف حمایتها آنقدر نباشد که در زمان مناسب به هدف مورد نظر برسند ولی وقتی که یک شرکت در کریدور ستاد فن آوری نانو قرار بگیرد و روی یک نمونه کارکند مبلغ کمک به آن 3 برابر پایان نامه ی معمولی است، بعد از آن شرکت 5 میلیون تومان در مرحله ی تست دریافت می کند و در مرحله ی استاندارد سازی نیز هزینه های آن به شرکت پرداخت می شود. در کل این شروع کار است و طبق برآوردی که دارم طی 1 تا 2 سال آینده چند مورد را در صنعت خودرو به تولید انبوه خواهیم رساند. بسپار- از سال گذشته چقدر ستاد در بخش مقالات و صنعت کمک کرده است؟ کوچکی: برای رقم های بالا، شرکتها را در قالب وام حمایت می کنیم و در صورت عدم توانایی ستاد از حامیان خود کمک می گیرد، مثل صندوق ها که بازوی اجرایی ستاد هستند، ولی مبلغ دقیق را نمی توانم بگویم. گرمابی: لازم می دانم این مساله را هم متذکر شوم که در ارتباط با مالکیت معنوی قوانین و ساز و کار درستی در کشور وجود ندارد و لازم است برای حمایت از دانش فنی نهاد یا ارگانی باشد که متولی این امر بشود. در این صورت تحقیقات هم هدف دار تر خواهند شد. کاظمی: ما در کریدور 16 تا ایستگاه داریم و خدماتی که فرمودید از ایده تا بازار را ارایه می دهد. گرمابی: البته من مشکل را خیلی کلی عرض کردم. رشیدی: در صنعت نفت هم سازوکاری برای ثبت اختراع وجود دارد و اگر اختراعی به فروش برسد 10 در صد آن برای محقق در نظر گرفته می شود. گرمابی: امیدوارم این موارد برای کل کشور به کار گرفته شود. [Hidden Content]

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو تاریخ رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو 1857 مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد 1905 تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین 1932 ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir) 1959 فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد 1974 برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد 1981 IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد. 1985 کشف ساختار جدیدی از کربن C60 1990 شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت 1991 کشف نانو لوله‌های کربنی 1993 تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا 1997 ساخت اولین نانو ترانزیستور 2000 ساخت اولین موتور DNA 2001 ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله 2002 شلوارهای ضدلک به بازار آمد 2003 تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی 2004 تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد فن آوری نانو چیست؟ فناوری‌نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود 1nm تا 100nm می‌باشد. (1 نانومتر یک میلیاردیم متر است).