امید کاجیان | نانو فناوری که شاید هنوز برای خیلی از دانشجویان به عنوان یک رشته یا علم قابل لمس نشده است چون هم علم جدیدی است و هم دانشی است که آشنایی با آن نیاز به تخصصهای خاص دارد. چندی پیش جشنواره فناوری برترینهای نانو در کشور با حضور دانشگاههای مختلف و شرکتها و نهادهای صاحب این علم در کشور برگزار شد که دانشگاه صنعتی شریف رتبه نخست را در آن به خود اختصاص داد. هشتمین همایش دانشجویی فناوری نانو که در آذر ماه امسال برگزار شد از دیگر برنامههایی بود که در رابطه با علم و فناوری نانو انجام گرفت. سری به پژوهشکده فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف و دکتر پژمان ساسانپور، نخستین دکترای گرایش نانو الکترونیک این دانشگاه و برگزیده هشتمین همایش دانشجویی فناوری نانو میزنیم تا هم با علم نانو و این رشته دانشگاهی بیشتر آشنا شویم و هم در جریان کارها و پژوهشهای دانشجویی و علمی که در این زمینه در کشور صورت گرفته است، قرار بگیریم.از علم نانو بگویید و اینكه چه لزومی برای آشنایی با این علم و جود دارد؟نانو در كلمه به معنی به 10 به توان منفی 9 است و این پیشوندی است كه در لغت معنی ندارد اما وقتی در نانو تكنولوژی، از آن صحبت میشود ابعاد نانومتری در نظر است ابعادی كه اگر بخواهیم آن را با ساختار ماده مقایسه كنیم در حد ابعاد اتمی است. بگذارید در همین ابتدا یك مثال ساده از كارایی این علم را بگویم. میتوانید یك آهنربا را فرض كنید، آهنربا شامل تودهای از پودرهای مغناطیسی است كه آهن را جذب میكند وقتی به جای این پودرها ی معمولی كه ساختارهای میكرومتری دارند از ساختارهای نانومتری استفاده شود، آن وقت است كه دهها برابر، این آهنربا قدرت مغناطیسی خواهد داشت. تكنولوژی نانو در همه زمینههای علوم شاخه دوانده، در گذشتههای دور هم این علم هرچند به نام نانو شناخته شده نبوده اما استفاده میشد، در شیشهكاریهای قدیمی یا كارهای كیمیا گری گذشتگان به گونهای ساختارهای نانومتری داشتیم. اما شروع این تكنولوژی بر میگردد به زمانی كه آقای «فایمن» در سال 1959 در دانشگاه كلتك در یك سخنرانی معروف میگوید: به نظر میرسد در آناندازههای پایینتر راههای زیادی برای جست و جو كردن است. یعنی تكنولوژیها را در ذرات پایینتر و ریزتری میتوان دنبال كرد.طی 10 سال گذشته این علم پیشرفتهای زیادی داشته است مثل ساخت میكروسكوپ جریان تونلی كه به سرعت باعث رشد این علم شد، نانو را در زندگیمان و در تمامی وسایلی كه حافظه و پردازنده دارند مثل كامپیوترها، موبایلها، دستگاههای تصویربرداری، دوربینهای فیلمبرداری میبینیم. در سیستمهای پزشكی و در امر تشخیص بیماریها هم همین طور! مثلاً بحث رهایش هدفمند دارو كه بحث خیلی داغی است. شما یك بیماری مثل سرطان را در نظر بگیرید دارویی كه برای این بیماری و طی مراحل شیمی درمانی داده میشود، دارویی است كه در تمام بدن پخش میشود تا سلولهای سرطانی را از بین ببرد اما این پخش شدن در تمام بدن باعث میشود تا سلولهای دیگری هم آسیب ببینند همان عاملی كه باعث ریزش مو و یا دیگر مسائل برای این بیماران میشود، اما در طرح «رهایش هدفمند دارو» نانو، این كمك را میكند تا دارو به بافتی بچسبد كه باید ترمیم شود یا از بین برود یعنی مثل یك كلید كه برای بازكردن فقط همان قفل مورد نظر كاربرد دارد و این میتواند راهگشای بسیاری از مشكلات پزشكی در اینگونه بیماریها باشد. از علوم بیولوژیك و ساختارهای پردازشی كه بگذریم میتوان از دیگر كاربردهای نانو در حسگرهای مختلف نام برد، مثلاًحسگری كه وقتی گاز در یك محیط بالا میرود نسبت به آن حساس است و با تغییر مقاومت الكتریكی، برای ایجاد تعادل محیط اقدام میكند این حسگرها با یك لایه نازك نانو متری بسیار حساستر میشوند و این ایمنی آن حسگر را بالا خواهد برد اصطلاحاً در نانو نسبت سطح به حجم زیاد است و این باعث میشود تا همه چیز در ابعاد كوچكتر قابلیت تغییر و پیشرفت داشته باشند.
همیشه بین علم و تكنولوژی فاصله وجود دارد، فكر میكنید كه در ایران فاصله بین علم و تكنولوژی نانو چه قدر است؟ علم نانو خیلی قبلتر از این وجود داشته است اما وقتی صحبت از تكنولوژی میشود مهم است كه بدانیم به چه نیاز داریم و چه كارهایی میخواهیم انجام دهیم. الان كه نگاه میكنم میبینم نسبت به پنج سال گذشته پیشرفت قابل توجهی در ساخت ابزارهای نانومتری، سیستمهای لایه نشانی نانو متری، لایه نشانیهای درخلأ، سیستمهای تولید نانو ذرات با روشهای سنتز شیمیایی و فیزیكی داشتهایم.
به بحث این علم در دانشگاهها بپردازیم اینكه به نظرتان چند درصد پایاننامههای دانشگاهی ما قابلیت تبدیل شدن به تكنولوژی و صنعت را دارند؟ این بحث كمی پیچیده است ما این مشكل كه اكثریت پایان نامهها به صنعت یا پروژهای تبدیل نمیشوند را در همه رشتههای دانشگاهی داریم كه افراد صاحبنظرتر باید درباره آن صحبت كنند. اما در زمینه پایان نامههای نانو بعضاً شاهد پروژههایی هم بودیم كه به تولید رسیدند، البته این را هم باید گفت كه هنوز پایان نامههای ارائه شده را نمی توان آن طور كه باید با صنعت عجین شده دانست كه البته این مورد فقط در ایران نیست بلكه در همه جای دنیا وجود دارد و هنوز تكنولوژی نانو «تمام صنعتی نشده» است مثلاً در قسمت پردازندهها هم فقط سه یا چهارشركت بزرگ با هزینه با لا توانستهاند این فناوری را صنعتی كنند. بگذارید این تفاوت بین صنعت یا علم را با یك مثال برایتان بگویم. فرض كنید یك پارچه را با استفاده از نانو ذرههایی میخواهید آنتی باكتریال كنید این امر از لحاظ علمی و تكنولوژ ی شدنی است. اما این تكنولوژی در صنعت جای بحث دارد چون هنوز بر سر اینكه خود این نانو ذرههای آنتی باكتریال در داخل بدن انسان چه تأثیری میتوانند بگذارند، اختلاف است.
با این اوصاف دانشجویانی كه این علم را مطالعه میكنند برای رساندن طرحها یا پایان نامههایشان به كار عملی كار مشكلتری را نسبت به باقی دانشجویان خواهند داشت یا آسانتر؟ میتواند آسانتر باشد چون در علم فناوری نانو خودتان صورت مسئله را طرح میكنید و بعد جواب آن را هم پیدا میكنید و این در حد پایان نامهها میتواند تبدیل به یك محصول شود.
در مورد تجهیزات و نقش آن در تكنولوژی نانو در ایران چطور، آیا تجهیزات این فناوری به قدر كافی در ایران وجود دارد؟ تجهیزات در تكنولوژی این علم حرف اول را میزند، موادی كه به دست میآورید، آنالیزهای حرارتی، ولتاژ جریان، مشخص یابیهای الكتریكی و مغناطیسی همه اینها اثر مهمی دارند كه توانستیم در ایران برخی از این دستگاهها را بسازیم و ارزش افزوده بیشتری نسبت به تولید انبوه ذرات نانو از ساخت همین دستگاهها به دست آوریم. به فرض 20 میكروسكوپ مجهز برای فناوری نانو ارزش افزوده بیشتری خواهد داشت از تولید چندین كیلو نانو ذرات. بنابراین باید توجه ویژهای به ساخت دستگا ههای ویژه این علم داشته باشیم.
چه كسانی در حال حاضر حامی این علم هستند و چه كسانی باید از آن حمایت كنند؟ ستاد فناوری نانو از دانشجویان ارشد و دكترا و اساتید راهنمای آن حمایت مالی میكند ولی وزارتخانهها هم باید سهمی از این پژوهشها داشته باشند كه البته وزارت علوم، وزارت صنایع، مركز صنایع نوین، وزارت بهداشت و درمان و وزارت نفت حمایتهایی را در زمینه فناوری نانو داشتهاند كه البته بیش از این نیاز به حمایت آنهاست. این راهم باید اضافه كنیم كه ما در این علم نسبت به كشورهای دیگر عقب نیستیم، كارهایی كه آنها انجام میدهند مثل ماست ولی امكانات بیشتری كه آنها دارند باعث میشود تا آنها سرعت بیشتری در این راه داشته باشند. مثلاً فرض كنید ما در كارهای آزمایشگاهیمان نیاز به دستگاههای طیفسنجی، میكروسكوپهای ویژه و... داریم اگر یكی از این وسایل در یك دانشگاه باشد و در دیگری نباشد باید وقت بگیرید، مبلغی هزینه كنید تا فرضاً با یكی از این وسایل مورد نظر دانشگاه دیگر پژوهشتان را انجام دهید و این همان چیزی است كه مانع سرعت شما خواهد شد.
از وضعیت رشتههای دانشگاهی نانو در دانشگاهها به ویژه در مقطع دكترا بگویید؟ در دانشگاه شریف و دانشگاه تهران در مقاطع نانو فیزیك، نانو الكترونیك، نانو مواد و نانو محاسباتی در مقطع دكترا دانشجو پذیرفته میشود. مركز تحقیقاتی فیزیك نظری (آی. پی. ام ) هم روی نانو محاسباتی در مقطع دكترا دانشجو میپذیرد اما در مقاطع تحصیلات تكمیلی دانشگاههایی مثل كاشان و تربیت مدرس هم هستند كه دانشجو میگیرند.
آیا لزوماً كسی كه به عنوان مثال فیزیك خوانده است در زمینه نانو فیزیك باید تحصیل كند تا موفق باشد؟یعنی باید لزوماً برای فناوری نانو یك تخصص خاص را در نظر گرفت یا به طور كلی این علوم به هم مرتبطند؟ معمولاً به همین شكل است كه در همان رشته مرتبط با لیسانس بحث نانو در مقاطع تحصیلات تكمیلی دنبال میشود اما ما كسانی را داریم كه از مهندسی شیمی یا فیزیك در حال مطالعه نانو مواد یا حتی نانو محاسباتی در فوق لیسانس یا بالاتر هستند. به عبارتی تمامی زمینههای نانو به یك شكلی در ارتباط با یكدیگرهستند.
در مورد همایشهایی كه در زمینه فناوری نانو برگزار میشود، توضیح دهید؟همایشهای بینالمللی دانشگاه شریف است كه هر دو سال یكبار در جزیره كیش برگزار میشود. كنفرانس شیراز كه از طرف انجمن نانو فناوری انجام میپذیرد و همایش دانشجویی كه سالانه از طرف ستاد دانشجویی برای ارائه پروژههای دانشجویی در زمینه فناوری نانو به پا میشود و هشتمین دوره آن آذرماه امسال در مشهد بود.
فكر میكنید كه برگزاری چنین كنفرانسهایی چقدر لزوم دارد و چقدر موفق عمل كرده است؟ مطمئناً لازم است. در همین هشتمین همایش دانشجویی فناوری نانو بیش از هزار عنوان مقاله برای شركت در همایش فرستاده شده بود كه از این میان 400 مقاله به بخش همایش و رقابت رسیده بودند، خود این استقبال بسیار نكته مثبتی است. از طرف دیگر در این همایشها فرصت تبادل نظر بین افراد مختلف شر كتكننده پیش میآید و با توجه به همان ارتباطی كه در همه زمینههای علوم برای این فناوری وجود دارد، بحثهایی انجام میشود یا كارهایی صورت میپذیرد كه برای همه شركتكنندگان این همایش و همین طور پیشرفت علمی نانو در ایران مفید خواهد بود چرا كه نانو یك دانش بین رشتهای است.
مقاله شما جزو سه مقاله برگزیده این همایش بود، از عنوان مقالهتان در هشتمین همایش ملی فناوری دانشجویی بگویید؟ بخشی از پروژه دكترای من بود؛ یك شبیهسازی عددی كه به بررسی و ارائه یك روش جدید در تصویربرداری میپردازد تا به كمك آن با استفاده از همان سیستمهای موجود تصویربرداری قدرت تصویربرداری بالاتر رود كه این موضوع در تشخیص بیماریها و درمان زودهنگام آنها نقش مهمی دارد شما با میكروسكوپهای میدان نزدیك نوری حال حاضر یا سایر میكروسكوپهای دقیقتر برای تشخیص و دیده شدن یك نمونه محدودیت دارید، یعنی اگر تعداد مولكولهای یك نمونه پزشكی از یك حدكمتر باشد قابلیت دیده شدن ندارد اما با این روش دقت تصویربرداری به مراتب بالاتر خواهد رفت یعنی اگر به فرض برای تشخیص و دیدن یك نمونه به هزار عدد مولكول نیاز است این مقدار به 200 مولكول كاهش مییابد و این یعنی اینكه یك بیماری یا یك عامل خارجی را پیش از آنكه خطر ساز باشد یا رشد زیادی داشته باشد، میتوان تشخیص داد.
در جشنواره فناوری نانو كه آبان ماه امسال برگزار شد، غرفه دانشگاه صنعتی شریف مقام اول را كسب كرد، كمی در این باره هم توضیح دهید؟ سوم تا هفتم آبان ماه امسال این جشنواره برگزار شد كه 10گروه با عنوان برترینهای نانو برگزیده شدند كه غرفه دانشگاه شریف مقام اول را
كسب كرد.
آینده این علم را چطور میبینید؟ دیدی كه خود من دارم بسیار مثبت و خوب است، از همه كارهایی كه به صورت تخصصی انجام گرفته بگذریم این علم مجموعهای از پژوهشها و فناوری جدیدی است كه برای همه انگیزه ایجاد میكند. این فناوری در مدارس هم شناسانده شده است، همه دانشگاههای دولتی و آزاد مقالات زیادی در این باره منتشر كردهاند، به نوعیاشتیاق خاصی در این زمینه وجود دارد اما مهم این است كه ایناشتیاق را بتوان جهت دار و هدفمند كرد. موضوعات مختلف و كلیدی فعالیتهای مختلف این فناوری بررسی و طبقه بندی شود و به صورت حساب شده، افراد را به این مسیر حركت داد.