جهانی در سر سوزن

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌هایی در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم‌هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتاً متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانوفناوری می‌تواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد. با وجودی که اغلب مبدا دانش ریز مواد را یونان و روم باستان می‌دانند اما مدارک و مستنداتی وجود دارند که بر اساس آنها ایران به عنوان خاستگاه این دانش معرفی می‌شود. آثار باستانی به جا مانده از 2530 سال پیش یعنی مربوط به حکومت هخامنشیان شاهد این مدعی هستند. مطالعه روی سکه‌های ضرب شده در زمان حکمرانی داریوش اول که به سکه‌های داریک معروف هستند، نشان می‌دهد که در ضرب آنها اصول فناوری نانو در آلیاژ سازی و کامپوزیت سازی استفاده شده است و این سکه‌ها از 95 در صد طلا و 5 در صد نقره تشکیل شده‌اند. این در حالی است که نانو در یونان 400 سال قبل از میلاد مسیح و 1600 سال پیش توسط رومیان باستان استفاده شده است. رومیان باستان در حدود 1600 سال پیش ظروفی را با فناوری نانو تولید کرده‌اند. جام مشهور لیکروس از آثار به جا مانده از آن دوران است که در حال حاضر در موزه بریتانیا نگهداری می‌شود. در این جام بلورهای فلزی در حد 700 نانو متر به کار برده شده‌اند. وقتی نوری داخل جام تابیده شود جام به رنگ قرمز دیده می‌شود و اگر نور از بیرون به آن تابیده شود به رنگ سبز دیده می‌شود. این انسجام و تفرق نوری به خاصیت نانو موادی مربوط می‌شود که جام با آنها پوشیده شده است. مقارن با این، تحقیقات باستان شناسی از ایران قدیم نشان می‌دهد روی جام‌های پادشاه‌های ایرانی از لایه‌های فلزی پوشیده شده‌اند که از جنس طلا و نقره و اندازه‌های این لایه‌ها در مقیاس میکرون و نانو متر هستند. شیشه‌های رنگی که در آثار باستانی کشور ما پیدا شده است مربوط به قبل از قرون وسطی است، در حالیکه این فناوری به نام شیشه‌گران قرون وسطی ثبت شده است. در حال حاضر ایران در زمینه فناوری نانو رتبه اول در جهان اسلام و رتبه پنجم در میان کشورهای آسیایی را داراست و امسال با توجه به پیشرفت‌هایی که در زمینه نانو شده رتبه ایران به رتبه بیستم جهان ارتقا پیدا کرده است. این در حالی است که تا سه سال پیش ایران در این دانش در جایگاه چهلم دنیا قرار داشت. فناوری نانو در حال حاضر در تمام عرصه‌های زندگی بشر از جمله حوزه مهندسی و پزشکی وارد شده است. وزارت دفاع آمریکا (پنتاگون ) برای ساخت تجهیزات نظامی از این فناوری استفاده می‌کند. آخرین پروژه در دست بررسی در این سازمان بحث غبارهای هوشمند است که در اصل روبات‌هایی هستند در مقیاس سلول و باکتری و برای شنود اطلاعات به کار برده می‌شوند، یعنی مانند غبار در فضا پخش می‌شوند و امواج صوتی را جذب می‌کنند. نانو ذرات خود تکثیر شونده از دیگر پروژه‌های در دست بررسی در غرب است که آمریکا در این موضوع پیشتاز است و به عنوان تهدیدی برای بشر به حساب می‌آیند. در حوزه‌های علوم پزشکی فناوری نانو کاربردهای فراوانی دارد و امروزه دانشمندان امیدوارند که با استفاده از نانو مواد یا نانو روبات‌ها که به اندازه یک کپسول هستند به دارو رسانی تخصصی دست پیدا کنند. با تمام فوایدی که برای نانو ذکر شد اما در حال حاضر فناوری نانو یک شمشیر دو لبه است. یعنی علاوه بر اینکه می‌تواند برای بشر مفید واقع شود همزمان می‌تواند تهدیدی جدی برای وی به حساب بیاید. از این جهت خطر محسوب می‌شود که مواد وقتی به اندازه نانومتر برسند قدرت کاتالیزی آنها به شدت افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند برای محیط زیست خطرناک باشد، البته زمانی می‌توانیم با خیال راحت از فناوری نانو در تولید استفاده کنیم که مواد ساخته شده و عملیات ساخت آنها کنترل شده باشند.در حال حاضر به علت اینکه ایران در تحریم است ورود تجهیزات نانو به کشور با مشکل مواجه است. با این حال دانشمندان داخلی از پا ننشسته‌اند و تاکنون دو دستگاه کاوشگر پیمایشی ASM و STM با تکنولوژی بومی در داخل ساخته شده‌اند و طی ارزیابی‌هایی که توسط کشورهای دنیا از جمله آلمان که در ساخت این تجهیزات پیشتاز است صورت گرفته دستگاه‌های تولیدی، استانداردهای لازم را دارند و از دقت بسیار بالایی نیز برخوردار هستند که قابل رقابت با مشابه خارجی آنهاست. نکته قابل توجه این است که با اینکه کشور ما در بحث تجهیزات نانو در تحریم قرار دارد اما واردات محصولات نانو از جمله البسه یا محصولات بهداشتی به راحتی به ایران صورت می‌گیرد. یکی از علت‌هایی که برای این امر پیش‌بینی می‌شود این است که کشورهای تولید کننده ابتدا اثرات تولیدات خود را روی کشورهای جهان سوم آزمایش می‌کنند و بعد از آنکه تست‌های انسانی شان به موفقیت رسید و مورد ضرری گزارش نشد، مجوز استفاده از آن را برای کشور خود صادر می‌نمایند. آنها نه تنها از دسترسی ایرانیان به بعضی از محصولاتشان مثل پوشش‌های صنعتی یا قطعات الکترونیکی ریز که در صنایع مختلف مثل صنایع الکترونیکی و صنایع دفاعی پر کاربرد هستند، جلوگیری می‌کنند بلکه کشورهایی که احتمال همکاری با ایران را نیز در لیست تحریم قرار می‌دهند. در حال حاضر شرکت‌های داخلی بدون در نظر گرفتن جنبه‌های زیست محیطی به وارد کردن جوراب‌های نانو و مواد ضدعفونی کننده کشتارگاه‌ها و مرغداری‌ها می‌پردازند. این محصولات از سراسر دنیا وارد می‌شوند و برخی با نام برندهای مشهور وارد کشور می‌شوند. کاربردی‌ترین جنبه استفاده از فناوری نانو در صنایع الکترونیک است و مشهورترین شرکت‌ها در این زمینه شرکت IBM و INTEL که در تولید قطعات کامپیوتری و الکترونیک فعال هستند یا MICRO SOFT وIPAD که تولید کننده mp3 و mp4 هستند. امروز نسل کامپیوترهای رده بالای مجهز و CPUها با استفاده از فناوری نانو تولید می‌شوند. اینگونه فناوری‌ها نیز اجازه ورود به کشورهای دیگر من‌جمله ایران را ندارند همچنین نانو کاتالیزورها که اخیراً متولد شده‌اند در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی بسیار پر مصرف جزو مواردی هستند که ورودشان به کشور ما با مشکل مواجه است در حالی که به صورت پرمصرف و تجاری در سایر کشورها مصرف می‌شود. پادشاهانی که بیمار نمی‌شدندقدیم الایام چون اهالی دربار از ظروفی استفاده می‌کردند که هر کدام به قطر نانو متر از طلا و نقره پوشیده شده بودند عموما از بیماری‌ها در امان بودند و اگر در جایی بیماری میکروبی شایع می‌شد و مردم توسط آن بیماری می‌مردند اهالی دربار جان سالم به در می‌بردند؛ به همین خاطر مردم اوایل فکر می‌کردند که این مسأله به این دلیل است که پادشاه خداست و اهل دربار نیز جزو ملائک خدا هستند در نتیجه قداستی کاذب برای اهالی در بار به وجود می‌آمد. بعدها مردم به خواص نقره پی بردند و در جنگ‌ها برای جلوگیری از عفونت زخم‌ها سکه‌ها را حرارت می‌دادند و روی محل زخم‌ها قرار می‌دادند. امروزه ثابت شده است که نقره خاصیت میکروب کشی دارد ولی وقتی در ابعاد نانو در بیاید خاصیت میکروب کشی آن چندین هزار برابر بیشتر خواهد شد. فناوری نانو و اقتصادفناوری نانو طول عمر مواد را بیشتر و آنها را با محیط زیست سازگار می‌کند. انتظار بشر از فناوری نانو در اقتصاد، مهمترین انتظار او از این فناوری است و در استفاده از آن به بهره‌وری اقتصادی می‌اندیشد. به عنوان نمونه اگر در صنایع پتروشیمی و نفت مستقیماً از کاتالیزورها استفاده شود. نیاز به مواد اولیه به اندازه یک دهم مقدار عادی خواهد بود. به دلیل اینکه فناوری نانو دقت کار را بالا می‌برد و از هدر رفتن منابع جلوگیری می‌کند با رعایت این فاکتورها، فناوری نوین نانو در بحث اقتصادی می‌تواند تاثیر گذار باشد. علاوه بر آن مانند هر صنعت نوپایی اشتغال زایی را نیز در پی خواهد داشت. فناوری نانو و محیط زیستدر محیط زیست هم به این فناوری امیدها بسته شده است امروزه یکی از مشکلاتی که برای سلامت بشر مطرح می‌شود گازهای آلاینده است. همچنین در شهر‌ها ی صنعتی مثل اصفهان از آب زاینده رود در صنایع مادر مثل فولاد مبارکه و ذوب آهن استفاده می‌شود. این آب‌ها که به چرخه آب شرب شهروندان باز می‌گردد دارای فلزات سنگین بسیاری است که باعث بیماری‌های پارکینسون، آلزایمر و MS می‌شود. با استفاده از نانو فیلتر‌های آبی می‌توان فلزات سنگین یا مواد سمی که در جریان فاضلاب کارخانجات وجود دارند را جدا می‌کند. علاوه بر این نانو فیلترها را در مسیر دودکش‌های کارخانجات که قرار بدهیم تا حد بسیار زیادی می‌توان از ورود آلاینده‌های آلی و معدنی به هوا جلوگیری کنیم. نانو درگیر کمبود بودجهبعضی از زمینه‌های نانو در کشور ما تجاری‌سازی شده است مثلاً برخی از شرکت‌ها در پارک‌های علم و فناوری دانشگاه‌ها توانسته اند به تولید نیمه صنعتی محصولات نانو با کاربردهای نفت و پتروشیمی و زیست محیطی دست پیدا کنند. علت اینکه این محصولات پژوهشی نیمه صنعتی تولید می‌شوند این نیست که دانشمندان ما در بحث دانش فنی ضعیف هستند بلکه با وجودی که انبوه سازی این تولیدات صرفه جویی ارزی را به دنبال خواهد داشت عدم بستر سازی مناسب مانع اجرایی سازی تولید صنعتی نانو مواد است. گروه متخصصین جوان کشور با عدم بودجه کافی برای راه اندازی واحدهای صنعتی مواجه هستند. مشکل بعدی وجود شبکه‌های واسطه و دلال‌ها در صنایع دولتی و خصوصی ماست که بزرگترین مانع برای پیشرفت تولیدات بومی است.