*مینا*
29th January 2010, 05:37 PM
http://www.aftab.ir/articles/science_education/technology/images/3a09ab9f799e4276d8f80d66c4209466.jpg
۱) مقدمه
نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می‌شود. از همین تعریف ساده بر می‌آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته‌هاست. از زمانی که فاینمن، فیزیکدان برجستة آمریکایی، ایدة کار با اتمها و مولکولها را مطرح کرد . محققان جهان به کار در این عرصه روی آوردند. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزه‌های مختلف از غذا و دارو و تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده‌اند. کاربردهای وسیع این عرصه به همراه اثرات اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به عنوان یک زمینه «فرارشته‌ای و فرابخشی» مطرح نموده است.
۲) نانوتکنولوژی و کاربردهای آن
علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهدبود. ازجمله موارد مهم در آینده، همکاریهای تحقیقاتی میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهدبود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زیر میباشد:
۱ـ۲) تولید، مواد و محصولات صنعتی
کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد می‌کند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد
مواد برای میله‌های شناساگر ژنتیکی یا زیستی در اکتشاف، جداسازی و تشخیص دارو کار می‌کنند و برخی متوجّه رهایش دارو هستند.
نانوذرّات نیمه‌هادی یا نقاط کوانتومی، بر حسب اندازه
در هنگام رهایی نوین بر پایة اصول و معماری جدید؛ بکارگیری کارخانجات مولکولی یا خوشه‌ا‌ی که مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.
نانوتکنولوژی تغییر بنیانی مسیری است که در آینده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو با اندازه و ترکیب به دقّت کنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص وبیوسنتز و بیوفرآوری، راههای کلا" جدیدی برای ساخت محصولات شیمیایی و دارویی ارائه می‌دهند. گردهم‌آوری بلوک‌های ساختمانی زیستی به شکل مواد و ابزارهای مصنوعی، خواص موردنظر مواد را با کارکردهای زیستی تلفیق می‌کند.
۲ـ۲) پزشکی و بدن انسان
رفتار مولکولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره می‌کند. یعنی مقیاسی که شیمی، فیزیک، زیست‌شناسی و شبیه‌سازی کامپیوتری، همگی به آن سمت درحال گرایش هستند.
▪ نگرش‌های اخیر به سمت استفاده از ابزارها و سیستمهای نانوساختاری، پیشنهاد می‌دهد که فرآیند آزمایشگاهی کنونی توالی ژنی(genome sequencing) را به‌نحو شگرفی با استفاده از سطوح و ابزارهای "نانوساخته" (nanofabricated) کاراتر بسازیم. افزایش قدرت انسان برای ترسیم سرشت ژنتیکی یک فرد، روشهای شناسایی و درمان را دگرگون می‌کند.
▪ پیشرفتهای نانوتکنولوژیکی، به‌طور خاص مطالعات بنیادی زیست‌شناسی و پاتولوژی سلولی را تقویت خواهدکرد. در نتیجة پیشرفت ابزارهای تحلیل‌گر جدید که قادر به شناسایی جهان نانومتر باشند، این امر بسیار محتمل خواهدبود که بتوان خواص شیمیایی و مکانیکی سلولها (ازجمله فرآیندهایی مثل تقسیم سلولی و غیـره) را اندازه‌گیـری و تغییـر داد. این قابلیت‌ها تکمیل‌کنندة (و به شدّت پشتیبانی‌کننده) تکنیکهای مرسوم در علوم حیات هستند.
▪ مواد زیست‌سازگار با کارآیی بالا، از توانایی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال، می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئی‌سازی بکار می‌رود) درون سلولها وارد نمود.
▪ افزایش توان محاسباتی بوسیلة نانوتکنولوژی، ترسیم وضعیت شبکه‌های ماکرومولکولی را در محیط‌های واقعی ممکن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات کاشته‌شدة زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند کشف دارو، الزامی خواهدبود.
۳ـ۲) دوام‌پذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک
نانوتکنولوژی چنانچه ذکر شد، منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فنّاوری‌های جدید، امکان بازیافت و استفادة مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد.
در زمینه محیط زیست، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ا‌ی، در درک مولکولی فرآیندهای مقیاس نانو که در طبیعت رخ می‌دهد؛ در ایجاد و درمان مسائل زیست‌محیطی از طریق کنترل انتشار آلاینده‌ها؛ در توسعة فنّاوری‌های "سبز" جدید که محصولات جانبی ناخواستة کمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد. لازم به ذکراست، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگی‌های کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زیر ۲۰ نانومتر) و اندازه‌گیری و تخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.
در زمینه انرژی، نانوتکنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی کارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد. به عنوان مثال، شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند که می‌تواند جایگزین اجزای فلزی بدنة اتومبیلها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه ۵/۱ میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرف بنزین به همراه داشته‌باشد.
یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فنّاوری روشنایی در ۱۰ سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی (LEDها) را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید کرد. در امریکا، تقریبا" ۲۰% کل برق تولیدی، صرف روشنایی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) می‌شود. مطابق پیش‌بینی‌ها در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده، پیشرفتهایی از این دست می‌تواند مصرف جهانی را بیش از ۱۰% کاهش دهد که ۱۰۰ میلیارد دلار در سال صرفه‌جویی و ۲۰۰ میلیون تن کاهش انتشار کربن را به‌همراه خواهدداشت.
در زمینه آب، باید گفت جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب آشامیدنی در حال کاهش است. سازمان ملل پیش‌بینی می‌کند که در سال ۲۰۲۵، ۴۸ کشور (معادل ۳۲% جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی باشند. تخلیص و نمک‌زدایی آب از زمینه‌های مورد توجّه در دفاع پیشگیرانه و امنیت زیست‌محیطی است، چرا که در سطح جهان ممکن است در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شویم. استفاده از آب شرب با دو برابر سرعت افزایش جمعیت و کمبود حاصل از آن –که بر اثر آلودگی نیز تشدید می‌شود- افزایش می‌یابد. دستگاههایی به کمک نانوتکنولوژی ساخته شده‌اند، که آب دریا را با انرژی ۱۰ برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس و لااقل ۱۰۰ برابر کمتر از تقطیر، نمک‌زدایی می‌کنند. این فرآیند کارا از نظر مصرف انرژی کاملا عملی است، چون الکترودهای با مساحت سطحی بسیار بالا ساخته شده‌اند که ازطریق کنار هم قراردادن نانولوله‌های کربنی و دیگر ابتکارات طرّاحی، رسانای الکتریسیته شده‌اند.
۴ـ۲) کشاورزی
نانوتکنولوژی مستقیما" در پیشرفت کشاورزی سهیم خواهدبود؛ از جمله: مواد شیمیایی سازگار با زیست، که برای تغذیة گیاه یا حفظ آن در برابر حشرات به شکل مولکولی طرّاحی شده‌اند؛ ارتقای ژنتیکی گیاهان و حیوانات؛ انتقال ژنها و دارو به حیوانات؛ امکان سازگاری گیاهان با خشکسالی و شوری و ...
۵ـ۲) هوا و فضا
محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشکل را بوجود آورده‌است.
نانوساختن" (Nanofabrication) همچنین در طرّاحی و ساخت مواد سبک‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاههای فضایی و سکّوهای اکتشافی سیّاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌کننده است. همچنین استفادة روزافزون از سیستمهای کوچک‌شدة تمام خودکار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینکه محیط فضا، نیروی جاذبة کم و خلأ بالا دارد، موجب توسعة نانوساختارها و سیستمهای نانو –که ساخت آنها در زمین ممکن نیست- در فضا خواهدشد.
۶ـ۲) امنیت ملّی
برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلط اطّلاعاتی از طریق نانوالکترونیک پیشرفته بعنوان یک قابلیت مهم نظامی، امکان آموزش مؤثّرتر نیرو، به کمک سیستمهای واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الکترونیک نانوساختاری، استفادة بیشتر از اتوماسیون و رباتیک پیشرفته برای جبران کاهش نیروی انسانی نظامی، کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآیی خودروهای نظامی، دستیابی به کارآیی بالاتر (وزن کمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنه‌های نظامی و در عین‌حال تعداد دفعات نقص فنّی کمتر و هزینة کمتر در عمر کاری تجهیزات نظامی، پیشرفت در امر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی، بهبود طرّاحی در سیستمهای مورد استفاده در کنترل و مدیریت عدم تکثیر سلاحهای هسته‌ا‌ی، تلفیق ابزارهای نانو و میکرومکانیکی جهت کنترل سیستمهای دفاع هسته‌ا‌ی.
در بسیاری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مکمّل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمینه‌های دیگر، پشتیبانی کننده امنیت ملّی است و بالعکس.
۳) نگاهی به وضعیت جهانی نانوتکنولوژی
بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه (در حدود ۳۰ کشور)، برنامه‌هایی را در سطح ملی برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند. زیرا نانوتکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تأثیر جدی قرار خواهد داد و این مسأله در این کشورها توسط صاحب‌نظران و محققان تبیین‌شده و برای مدیران اجرایی به صورت یک امر شفاف و قطعی درآمده است.
۳ـ۳) کرة جنوبی
دولت کرة جنوبی ۵ زمینه فناوری را به عنوان صنایع نسل بعدی به عنوان اولویت این کشور اعلام نموده و برای آنها تا سال ۲۰۰۵، مبلغ ۱۰ تریلیون ون معادل ۸ میلیارد دلار اختصاص داده است. فناوری اطلاعات، بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی، فناوریهای محیط‌زیست و فناوریهای فرهنگی به عنوان حوزه‌های منتخب دولت کرة جنوبی اعلام گردیده است. دولت کره جنوبی، در زمینة نانوتکنولوژی، پرورش ۱۲.۶۰۰ کارشناس و متخصص را در ۱۰ سال آینده برنامه‌ریزی نموده است.
۴ـ۳) کانادا
دولت کانادا، با تدوین برنامة ۵ ساله، ۱۲۰ میلیون دلار را برای سرمایه‌گذاری در زمینة نانوتکنولوژی در ۵ سال آینده اختصاص داد. دولت، یک موسسه ملی نانوتکنولوژی را با ظرفیت ۱۶۰ محقق و تکنسین تأسیس نموده است. این موسسه شبکه گسترده‌ای را از محققان دانشگاههای سراسر کشور ایجاد خواهد کرد. نخست‌وزیر کانادا با اعلام این برنامه گفت: «نانوتکنولوژی، همان تاثیر انقلاب صنعتی قرن نوزدهم را بر جوامع خواهد داشت.»
۴) روند رشد و آینده نانوتکنولوژی
پژوهشگران و کارشناسان صنایع دریافته‌اند که در علوم و مهندسی درحال نزدیک‌شدن به این اندازة ناپیدا (نانومتر) هستیم. دیگر این سؤال مطرح نیست که آیا نانوتکنولوژی توسعه می‌یابد یا خیر؛ بلکه این سؤال مطرح است که چه کسی در هر عرصه، پیشتاز خواهدبود؟ به‌نظر می‌رسد سال ۲۰۰۱، نقطة شروع نمودار متعارف رشد S شکل برای نانوتکنولوژی باشد و ما برای رسیدن به بخش رشد صعودی منحنی به ۵ سال زمان نیاز داریم. نرخ افزایش اکتشافات علمی این بیان را تقویت می‌کند.
این نمودار نشان می‌دهد که در آینده نزدیک شاهد رشد چشمگیر تولیدات نانوتکنولوژی و نفوذ آن به زندگی انسان خواهیم بود.
۵) ضرورت ورود کشور ایران به این عرصه
بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت، برنامه‌هایی را برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند. زیرا نانوتکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تأثیر جدی قرار خواهد دادو این مسئله در این کشورها توسط صاحب‌نظران و محققان تبیین‌شده و برای مدیران اجرایی به صورت یک امر شفاف و قطعی درآمده است. در بخشی از این کشورها، در یکی دو سال اخیر تحرکات شدیدی از طرف دولتها برای سرعت بخشیدن به توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته و فعالیتهایی که تا قبل از این به صورت خودجوش توسط محققان انجام می‌گرفته است، با تشویق و حمایتهای مستقیم دولت ادامه یافته‌اند. اما یک سوال مهم برای کشور ما و بسیاری از کشورها که هنوز به نانوتکنولوژی به عنوان تمدن آینده علمی توجه کافی نکرده‌اند، این است که آیا باید با این روند همراه شد یا نه؟ توجه به فضای بسیار بزرگ و در حال ایجاد نانوتکنولوژی و حجم وسیع فعالیتهای مربوط به آن در دنیا، این باور را به انسان القاء می‌کند که دیر یا زود باید آینده را دید و برای ورود به آن اقدام نمود.
۱ـ۵) ورود کشورها به عرصه نانوتکنولوژی اجتناب‌ناپذیر است.
بسیاری از صاحب‌نظران و محققان، نانوتکنولوژی را مساوی آینده دانسته‌اند. به عنوان نمونه کمیته مشاوران رئیس‌جمهور آمریکا در علوم و فناوری در تأیید برنامه ملی نانوتکنولوژی برای سال ۲۰۰۱، از نانوتکنولوژی به عنوان محور آینده جهان یاد می‌کند. به دلیل تأثیرات این فناوری بر اکثر فناوریهای موجود، عقیده صاحب‌نظران این است که متخصصان رشته‌های مختلف بدون گرایش به مباحث مقیاس نانو در دهه‌های آینده فرصتی برای رشد نخواهند داشت و شکوفایی بسیاری از فناوریهای مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهره‌گیری از نانوتکنولوژی دچار اختلال خواهند شد. از این جهت این مسئله برای دانشگاهیان، محققان و مسؤولان هر کشور امری حیاتی است.
۲ـ۵) دلایل اساسی ضرورت ورود کشور به عرصة نانوتکنولوژی
علاوه بر موضوع فوق، می‌توان دلایل زیر را برای اجتناب‌ناپذیری ورود کشورهایی چون ایران اقامه نمود:
نانوتکنولوژی در بسیاری از فناوریها و در نتیجه در زندگی انسانها، تأثیر اساسی دارد.
ماهیت فرارشته‌ای علوم و فناوری نانو به عنوان توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با دقت اتم و مولکول، موجب تعریف کاربردهای بسیاری زیادی در عرصه‌های مختلف علمی و صنعتی شده است. برای نانوتکنولوژی کاربردهای بسیاری را در حوزه‌های دارو و غذا و بهداشت، درمان بیماریها، محیط‌زیست، انرژی، الکترونیک، کامپیوتر و اطلاعات، مواد، ساخت و تولید، هوافضا، بیوتکنولوژی و کشاورزی و امنیت ملی و دفاع برشمرده‌اند. به همین دلیل بر تمام فناوریها تأثیر گذاشته و دیر یا زود باید شاهد محصولات آنها بود. به عنوان نمونه در بخش پزشکی و بهداشت، یک زمینه کاری بسیار مهم، سیستم توزیع دارو در داخل بدن میباشد. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمی است در حالی که سلولهای خاصی از بدن نیازمند آن می‌باشند. در روش جدید دارو با وسایل ترزیق متفاوت با امروزه به صورت مستقیم به سمت سلولهای مشخص جهت‌گیری شده و دارو به محل نیاز تحویل داده می‌شود. با همین مکانیزم، بیماریهای بزرگ و کوچک در آغاز شکل‌گیری قابل تشخیص و درمان خواهند بود. یا در بخش مواد، پروژه‌هایی در دست کار میباشد که موادی با وزن بسیار کم و خواص بسیار مناسب تولید شوند. کاربرد این مواد در ساختمان، خودرو، هواپیما و بسیاری از ملزومات زندگی انسانها دیده خواهد شد. بنابراین عرصه بسیار وسیع نانوتکنولوژی که زندگی انسانها را نیز در برخواهد گرفت، خود القاءکننده این نتیجه خواهد بود که نمی‌توان به روی آن چشم بست.
● تأثیر نانوتکنولوژی بر امنیت جهانی
از نظر دفاعی، نانوتکنولوژی برای کشورها، هم فرصت است هم تهدید. به لحاظ کاربردهای بسیار زیادی که این فناوری می‌تواند در امور نظامی داشته باشد، گرایش زیادی در بخش دفاعی کشورها به تحقیق و توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته است. این کاربردها از لباسهای مانع خطر تا پرنده‌های بسیار کوچک، تجهیزات اطلاعاتی و بسیاری موارد دیگر است که هم‌اکنون با حمایت وزارتخانه‌های دفاع کشورهایی چون آمریکا، ژاپن و برخی کشورهای اروپایی به صورت پروژه‌های تحقیقاتی در حال انجام هستند. از این جهت این فناوری برای کشورها یک تهدید محسوب می‌شود. اما برای کشورهایی که بتوانند با استفاده از روند موجود، جایگاهی را در آینده امنیت جهانی برای خود در نظر بگیرند، یک فرصت خواهد بود. با توجه به اینکه این کاربردها بسیار متنوع هستند، هر کشوری می‌تواند زمینه‌ای را برای پیشگامی در جهان سهم خود نماید و در آینده رقابتهای بین‌المللی نقشی داشته باشد.
● شکل‌گیری بازارهای بسیار بزرگ
شواهد موجود نشان می‌دهد که درصد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود و به همین دلیل دولتها و شرکتهای بزرگ و کوچک به دنبال کسب جایگاهی برای خود در این بازارها هستند. میهیل روکو، رئیس کمیته علوم و فناوری نانو در ریاست‌جمهوری آمریکا طی مقاله‌ای در ماه می سال ۲۰۰۱، پتانسیل نانوتکنولوژی برای تغییر چشمگیر در اقتصاد جهانی را یادآوری نموده است. بر مبنای پیش‌بینی وی و بخش دیگری از صاحب‌نظران در ده الی ۱۵ سال آینده نانوتکنولوژی بازار نیمه‌هادی را به طور کامل تحت تأثیر قرار خواهد داد. خبرهایی نیز که اخیراً از شرکتهای اصلی سازنده پردازنده‌های کامپیوتر در آمریکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده‌های حاوی یک میلیارد نانوترانزیستور تا قبل از ۱۰ سال آینده حکایت دارد. به عنوان مثال شرکت اینتل اعلام نموده است که در سال ۲۰۰۷ پردازنده‌های متکی بر نانوترانزیستور را با قدرت و سرعت بسیار بیشتر و مصرف کمتر نسبت به آخرین دستاوردهای امروزی نیمه‌هادی‌ها وارد بازار خواهد کرد.
در بخش دارو نیز پیش‌بینی شده است تا ۱۰ الی ۱۵ سال آینده نیمی از این صنعت متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود که خود نیاز به وسایل تزریق جدید و آموزشهای پزشکی روزآمد خواهد داشت یا در مورد موادشیمیایی، فقط ذکر بازار ۱۰۰ میلیارد دلاری کاتالیستها که تا ۱۰ سال آینده به طور کامل متکی بر کاتالیستهای نانوساختاری خواهد بود برای نشان دادن اهمیت بحث کافی است. از هم‌اکنون بازار بزرگی برای بکارگیری مواد جدید در محصولات فعلی در حال شکل‌گیری است. موادی که می‌توانند خواص جدید و فوق‌العاده‌ای به محصولات موجود بخشیده و موجب کاهش قیمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله‌های کربنی (Carbon Nanotubes) با وزن بسیار کمتر و استحکام بسیار بیشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زیادی از صنایع را در آینده تحت تاثیر قرار خواهد داد.
در کنار این پیش‌بینی‌ها، این سؤال باید مطرح شود که جایگاه کشورهایی که به نانوتکنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آینده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اینکه سهم هر کشور یا بنگاه درزمان شکل‌گیری یک بازار تثبیت می‌شود، زمان سرمایه‌گذاری برای رسیدن به جایگاه مناسب، همین امروز است.
۶) دلایلی برای در اولویت قرارگرفتن نانوتکنولوژی در شرایط حاضر
نانوتکنولوژی را باید به عنوان یک مقولة بلندمدت نگاه کرد که حداقل نیمة اول قرن بیست و یکم را به طور مداوم تحت تأثیر قرار می‌دهد. صاحب‌نظران جهان دورنمای نسبتاً شفافی از مسائل و دستاوردهای کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلندمدت نانوتکنولوژی ارائه کرده‌اند که همین دورنمای شفاف به ما کمک می‌کند که برنامه‌ریزی مناسبی را جهت همراهی کشور با روند جهانی آن طراحی و پیاده کنیم. کشورهای مختلف، در آموزش و پژوهش نانو به عنوان فعالیت بلندمدت سرمایه‌گذاری نموده‌اند و برای دستیابی به دستاوردهای نزدیک نیز پژوهشهای متعددی در حوزه‌هایی چون نانومواد، نانوالکترونیک و مانند آن در دست انجام میباشد.
۱ـ۶) دلایل مربوط به ویژگیهای نانوتکنولوژی
▪ نانوتکنولوژی، یک فنّاوری عام و فراگیر میباشد که در بسیاری از فنّاوری‌های دیگر کاربرد داشته در بعضی از آنها ایجاد تحول می‌نماید.
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر رفاه و زندگی مردم
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر امنیت و دفاع
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر حفظ محیط زیست (در حال حاضر پروژه‌های بسیار زیادی در کشورهای مختلف برای حل مشکلات زیست‌محیطی تعریف شده است.)
▪ نانوتکنولوژی تمام دستاوردهای گذشتة بشر را که در ماده تحقق یافته‌است، متحول می‌سازد؛ در واقع تحول نانوتکنولوژی ظرف چند دهه به اندازة تحولات چندین قرن خواهد بود.
▪ نانوتکنولوژی باعث همگرایی رشته‌های علمی و تخصصهای مختلف شده و شروع فعالیت در آن باعث جهش در چندین زمینه می‌شود.
▪ نانوتکنولوژی رقیب سایر فنّاوری‌ها نیست بلکه مکمل و پایة آنهاست.
▪ کاربردهای نانوتکنولوژی همه جا همراه با هزینة کمتر، دوام و عمر بیشتر، مصرف انرژی پایینتر، هزینة نگهداری کمتر و خواص بهتر می باشد.
▪ نانوتکنولوژی موجد وضع معیارها و استانداردهایی خواهد بود که کسانی که در تولید محصولات تأخیر داشته باشند، نمی توانند در آینده فروشندة انها باشند.
در بخشی از این کشورها، در یکی دو سال اخیر تحرکات شدیدی از طرف دولتها برای سرعت بخشیدن به توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته و فعالیتهایی که تا قبل از این به صورت خودجوش توسط محققان انجام می‌گرفته است، با تشویق و حمایتهای مستقیم دولت ادامه یافته‌اند که در این قسمت به چند کشور اشاره می‌شود:
۱ـ۳) آمریکا
دولت آمریکا در سال ۱۹۹۸ با توجه به خواست وسیع محققان و دانشگاهیان، گروه‌کاری بین بخشی علوم و فناوری نانو را تشکیل داد. این گروه در فوریه ۲۰۰۰، گزارشی با عنوان «پیشگامی ملی نانوتکنولوژی؛ به سوی انقلاب صنعتی بعدی» به رئیس‌جمهور آمریکا ارائه نمود که رئیس‌جمهور نیز آن را از طریق دستیار علوم و فناوری خود به کنگره ارائه داد. بخشی از این گزارش صرف تهییج مسؤولان آمریکا برای توجه جدی به این موضوع شده است تا آنجا که در صفحه۳۱ این گزارش ۱۰۱ صفحه‌ای عدم توجه به جنبه‌های مهم این کار ازجمله جنبه‌های فرابخشی آن مساوی با در معرض خطر قرار گرفتن آینده اقتصادی، کیفیت زندگی و امنیت ملی آمریکا دانسته شده است. آنچه در این گزارش پیشنهاد شده، برنامه‌ای ملی است که از طریق کمیته‌ای در عالیترین سطح و به صورت متمرکز هدایت می‌شود و در آن ضمن تعیین اولویتهای پنجگانه کشور، تکلیف هر یک از وزارتخانه‌ها و سازمانها، نحوه اجرای آن و بودجه لازم برای هر دستگاه در هر زمینه مشخص شده است. برای این برنامه در کنگره ۴۲۳ میلیون دلار به تصویب می‌رسد؛ در حالی که کل بودجه‌هایی که در سال ۱۹۹۷ به صورت پراکنده توسط سازمانهای مختلف دولتی هزینه شده کمتر از ۱۲۰ میلیون دلار است. کمیته مزبور برای سال ۲۰۰۲، مبلغ ۵۰۸ میلیون دلار به تصویب رسانده است. یکی از اهداف اصلی این برنامه، کسب پیشگامی در تمامی زمینه‌های مربوط به نانوتکنولوژی در جهان میباشد.
۲ـ۳) ژاپن
محققان ژاپنی از دهه ۱۹۷۰ میلادی به صورت خودجوش در زمینه‌های تحقیقاتی نانوتکنولوژی وارد شده‌اند تا آنجا که کلمه نانوتکنولوژی نیز اول بار توسط یک محقق ژاپنی مورد استفاده قرار گرفت. دولت ژاپن اولین بار در ابتدای دهه ۱۹۹۰ بودجه‌ای را برای پشتیبانی از این تحقیقات اختصاص داد و این روند ادامه یافت تا اینکه در سال ۱۹۹۷، ۱۲۰ میلیون دلار و در سال ۲۰۰۱، ۴۳۰ میلیون دلار اختصاص یافته است.
۲ـ۶) دلایل مربوط به شرایط جهانی
▪ رویکرد جدید و اولویت بسیاری از فنّاوری‌های جدید نیز مقیاس نانو بوده حتی پاسخگوی چالشهای مطرح آنها میباشد؛ به عنوان مثال دو چالش عمدة پیل سوختی یعنی ذخیرة ایمن هیدروژن و عدم استفاده از مواد گرانبها، با نانوتکنولوژی حل خواهد شد.
▪ سرمایه‌گذاری کلان کشورها در این زمینه کشورهای مختلف را وادار به همراهی با این کاروان جهانی می‌کند؛ مگر آنکه بخواهیم در آینده فقط مصرف‌کنندة محصولات نانوتکنولوژی باشیم که با توجه به گستردگی کاربرد آن، مسألة بسیار بزرگی خواهد بود.
▪ سرعت تصمیم‌گیری در این عرصه اهمیت زیادی دارد وگرنه سرعت تحولات جهانی فاصلة ما با جهان را روزبروز بیشتر می‌کند. در مورد نانوتکنولوژی، زمان تصمیم‌گیری، فقط همین حالاست.
۳ـ۶) دلایل مربوط به ویژگیهای کشور
▪ به دلیل جدید بودن نانوتکنولوژی، جمهوری اسلامی ایران از کشورهای پیشرفته چندان عقب نیست در حالیکه در بسیاری از فنّاوری‌ها به دلیل ایجاد شدن شبکه‌های غیر قابل نفوذ شانس چندانی برای ما وجود ندارد.
▪ برای ورود به عرصة نانوتکنولوژی، داشتن زیرساختهای علمی و صنعتی مقیاس میکرو لازم نیست. (اگرچه این موضوع در بدو امر در ذهن تداعی می‌کند و بسیاری از افراد این اشکال را به حضور کشور در نانوتکنولوژی می‌گیرند، اما شناخت کافی از زمینه‌های نانوتکنولوژی مؤید این مسأله است که بسیاری از محورهای کاربردی نانو نیاز به این پیش‌نیاز ندارد. تجربة متخصصان داخلی نیز در تولید بعضی مواد و پروژه‌های دیگر این موضوع را تصدیق می‌کند.)
▪ تصمیم‌گیری برای حضور در فنّاوری‌های جدید باید در زمان خود انجام گیرد وگرنه بعد از فعالیت وسیع کشورها و شکل‌گیری بازارهای آن –که ضمناً به دلیل تحقق کاربردهای نظامی آن تحریمها نیز ایجاد خواهند شد- حضور در آن تقریبا بی‌نتیجه است.
▪ تقویت کشور در عرصة نانوتکنولوژی می‌تواند موجب پیشرفت کشور در حوزه‌هایی چون الکترونیک، مواد و مانند آنها شود.
▪ کشور ما پیش از آنکه به فکر رقابت باشد باید به فکر حضور فعال در زمینه‌هایی باشد که متعلق به ما بوده و کشور را در دنیا مطرح نماید. با توجه به گستردگی عرصة نانوتکنولوژی چنین زمینه‌هایی وجود دارد ولی زمان تصمیم‌گیری برای آن، همین امروز است. زیرا هرکس زودتر اقدام کند می‌تواند به چنین نتیجه‌ای برسد.
▪ کشور ما در نانوتکنولوژی عقب نیست و متخصصان آمادة کار در کشور وجود دارند. حتی در بعضی زمینه‌ها محصولاتی نیز در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده است.
۷) راهکارهایی برای توسعة نانوتکنولوژی در جمهوری اسلامی ایران
با توجه به ویژگیهای نانوتکنولوژی و شرایط کشور اهداف فعالیت کشور در نانوتکنولوژی می‌تواند موارد زیر باشد:
▪ استفاده از مزایای نانوتکنولوژی در صنایع موجود کشور با هدف جهش صنعتی
▪ کسب موقعیت پیشتازی در جهان در محورهای منتخب
▪ عقب نماندن از جهان و همراهی با کاروان جهانی پیشرفت علم و فناوری
برای رسیدن به این اهداف، راهکارهای زیر پیشنهاد می‌شود:
▪ تصویب یک برنامة ملی برای مشارکت و هماهنگی بخشهای مختلف دولت، دانشگاهها و مراکز پژوهشی، بخش خصوصی و صنعت با در نظر گرفتن نهاد هماهنگ‌کننده (در این برنامه اولویتهای آموزشی، پژوهشی و صنعتی کشور مشخص می‌شود و با اختصاص بودجه به هریک از بخشها، وظیفه اجرای برنامه به آنها داده می‌شود و ضمنا راهکارهای حمایت از بخش خصوصی و اقدامات لازم برای رفع موانع موجود دیده می‌شود).
▪ افزایش آگاهی‌های عمومی در مورد پتانسیل نانوتکنولوژی
▪ آموزش در سطوح مختلف
▪ حمایت از شرکتهای خصوصی و نوپا
▪ تحقیقات توسعه‌ای با انتخاب محور مناسب و ایجاد چرخه کامل ثمردهی نوآوری
▪ ترویج نانوتکنولوژی در صنایع
▪ همکاری بین‌المللی به منظور سرعت بخشیدن به فعالیتها
۸) بایدهای توسعة نانوتکنولوژی در کشور
برای موفقیت در عرصة نانوتکنولوژی به زیرساختهای سنگینی نیاز نیست و با انتخاب محورهای مناسب می‌توان به موفقیتهای ارزنده‌ای رسید. اما به هرحال موارد زیر لازم است:
▪ فرهنگ سازی و ترویج فعالیت آموزشی، پژوهشی و صنعتی در زمینة نانوتکنولوژی
▪ تسهیل همکاریهای بین‌المللی
▪ تسهیل دستیابی به اطلاعات علمی جهان در این زمینه
در طول نیم قرن گذشته جهان تقریبا هر دهه با یک فناوری کلیدی روبرو بوده است که بعضی از آنها کشورهای مختلفی را از مشکلات نجات داده و باعث تولید ثروتهای زیادی در آنها شده است. متاسفانه کشور ما در این فناوریها فقط در بعد آموزش و تاحدودی پژوهش موفق بوده است و این فناوریها نفش مهمی در توسعه کشور ما نداشته‌اند. یکی از مهمترین مشکلات ما فقدان نظام نوآوری و عدم ارتباط بخشهای آموزش، پژوهش، تولید و تجارت میباشد. به عبارت دیگر عدم تشکیل زنجیره کامل ثمردهی نوآوری باعث شده است فعالیتهای پراکنده‌ای انجام و بخش زیادی از آنها بی‌نتیجه بماند.
به نظر نویسنده، یکی از مهمترین عوامل موفقیت کشور در این عرصه «انتخاب محورهای مناسب و تکمیل زنجیره نوآوری در آن محورها» میباشد. این موضوع باید در طرح ملی نانوتکنولوژی دیده شده و تمام موانع حقوقی، مالی و ... آن شناسایی و برای رفع آنها اقدام شود.
یکی دیگر از بایدهای توسعه نانوتکنولوژی در کشور، «تصمیم‌گیری بموقع» میباشد. با توجه به شرایط جهانی که بخشی از آن در این مقاله مطرح گردید، زمان حضور جدی جمهوری اسلامنی ایران در این عرصه همین امروز است.
علاوه بر این به نظر می‌رسد موارد زیر نیز باید در نظر گرفته شود:
الف) در آموزش
▪ ایجاد دوره‌های کارشناسی ارشد و دکترا در رشته‌های مختلف
▪ تعریف دروس نانوتکنولوژی در دورة کارشناسی دانشگاهها
▪ گنجاندن مفاهیم علمی نانو در دروس دبیرستان
▪ اعزام دانشجو به خارج از کشور
ب) در پژوهش
▪ شناسایی حوزه‌های مهم و اولویت‌دار در رشته‌های مختلف
▪ شناسایی حوزه‌های مهم بین‌رشته‌ای و حمایت از پژوهشهای بین‌رشته‌ای
▪ تعریف پروژه‌های مشترک بین‌المللی در دانشگاهها و مراکز پژوهشی
▪ حمایت از پایان‌نامه‌های کارشناسی ارشد و دکترا
▪ تاسیس آزمایشگاههای ملی
▪ ایجاد دفتر پشتیبانی و تجهیز آزمایشگاهها
ج) در صنعت
▪ آشنایی صنعت با کاربردهای نانوتکنولوژی
▪ ایجاد واحدهای تحقیق و توسعة نانوتکنولوژی در صنایع مهم و حیاتی کشور
▪ حمایتهای مختلف برای سرمایه‌گذاری صنعت و تجاری‌شدن نتایج پژوهشهای دانشگاهی
د) فعالیتهای مربوط به هدایت و هماهنگی
▪ نهاد هماهنگ‌کنده فرابخشی
▪ ایجاد دفتر مطالعه مستمر در روند نانوتکنولوژی
▪ ایجاد شبکه‌هایی از افراد با تخصصهای مختلف
▪ ایجاد هماهنگی میان نهادهای آزمایشگاهی، مطالعاتی و ...
▪ وجود دفتر خاص برای تقبل ریسک در بعضی موارد
▪ ایجاد مرکزی برای دریافت و اجرای طرحهای پژوهشی-صنعتی ایرانیان خارج از کشور
۹) نبایدهای توسعة نانوتکنولوژی در کشور
▪ برای موفقیت در این
▪ فعالیتهای پراکنده و ناهماهنگ
▪ برنامه‌ریزی مقطعی
▪ هدفگذاری صرفا کیفی (نه توام با اهداف کمی) عرصه باید از موارد زیر اجتناب نمود:
▪ توجه نکردن به منبع اصلی سفارش پژوهش یعنی صنعت و بازار
▪ دورنگهداشن متخصصان از اطلاعات علمی جهان
▪ و ...
۱۰) نتیجه‌گیری
نانوتکنولوژی، عرصة مهمی در علم و فناوری است که در سالهای اخیر توجه کشورها، بنگاهها، مراکز آموزشی و پژوهشی و محققان را به خود جلب نموده است. حضور در این عرصه برای کشورها اجتناب‌ناپذیر بوده و برای کشور ما نیز ضرورت دارد اما در این عرصه تصمیم‌گیری بموقع و صحیح ضرورت داشته و یکی از الزامات اصلی آن تشکیل شبکة نوآوری در محورهای منتخب میباشد. تدوین و اجرای طرح جامع و آینده‌نگر و نهاد هماهنگ‌کنندة فرابخشی نیز یکی دیگر از شرایط اصلی موفقیت در این عرصه میباشد.
http://www.aftab.ir/images/article/break.gif مهدی یاراحمدی خراسانی
توسط مهدی یاراحمدی خراسانی
http://athir.blogfa.com (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fathir.blogfa.com)
۱) مقدمه
نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می‌شود. از همین تعریف ساده بر می‌آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته‌هاست. از زمانی که فاینمن، فیزیکدان برجستة آمریکایی، ایدة کار با اتمها و مولکولها را مطرح کرد . محققان جهان به کار در این عرصه روی آوردند. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزه‌های مختلف از غذا و دارو و تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک و کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده‌اند. کاربردهای وسیع این عرصه به همراه اثرات اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به عنوان یک زمینه «فرارشته‌ای و فرابخشی» مطرح نموده است.
۲) نانوتکنولوژی و کاربردهای آن
علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهدبود. ازجمله موارد مهم در آینده، همکاریهای تحقیقاتی میان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهدبود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زیر میباشد:
۱ـ۲) تولید، مواد و محصولات صنعتی
کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها، ایجاد می‌کند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد
مواد برای میله‌های شناساگر ژنتیکی یا زیستی در اکتشاف، جداسازی و تشخیص دارو کار می‌کنند و برخی متوجّه رهایش دارو هستند.
نانوذرّات نیمه‌هادی یا نقاط کوانتومی، بر حسب اندازه
در هنگام رهایی نوین بر پایة اصول و معماری جدید؛ بکارگیری کارخانجات مولکولی یا خوشه‌ا‌ی که مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.
نانوتکنولوژی تغییر بنیانی مسیری است که در آینده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو با اندازه و ترکیب به دقّت کنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص وبیوسنتز و بیوفرآوری، راههای کلا" جدیدی برای ساخت محصولات شیمیایی و دارویی ارائه می‌دهند. گردهم‌آوری بلوک‌های ساختمانی زیستی به شکل مواد و ابزارهای مصنوعی، خواص موردنظر مواد را با کارکردهای زیستی تلفیق می‌کند.
۲ـ۲) پزشکی و بدن انسان
رفتار مولکولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره می‌کند. یعنی مقیاسی که شیمی، فیزیک، زیست‌شناسی و شبیه‌سازی کامپیوتری، همگی به آن سمت درحال گرایش هستند.
▪ نگرش‌های اخیر به سمت استفاده از ابزارها و سیستمهای نانوساختاری، پیشنهاد می‌دهد که فرآیند آزمایشگاهی کنونی توالی ژنی(genome sequencing) را به‌نحو شگرفی با استفاده از سطوح و ابزارهای "نانوساخته" (nanofabricated) کاراتر بسازیم. افزایش قدرت انسان برای ترسیم سرشت ژنتیکی یک فرد، روشهای شناسایی و درمان را دگرگون می‌کند.
▪ پیشرفتهای نانوتکنولوژیکی، به‌طور خاص مطالعات بنیادی زیست‌شناسی و پاتولوژی سلولی را تقویت خواهدکرد. در نتیجة پیشرفت ابزارهای تحلیل‌گر جدید که قادر به شناسایی جهان نانومتر باشند، این امر بسیار محتمل خواهدبود که بتوان خواص شیمیایی و مکانیکی سلولها (ازجمله فرآیندهایی مثل تقسیم سلولی و غیـره) را اندازه‌گیـری و تغییـر داد. این قابلیت‌ها تکمیل‌کنندة (و به شدّت پشتیبانی‌کننده) تکنیکهای مرسوم در علوم حیات هستند.
▪ مواد زیست‌سازگار با کارآیی بالا، از توانایی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال، می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئی‌سازی بکار می‌رود) درون سلولها وارد نمود.
▪ افزایش توان محاسباتی بوسیلة نانوتکنولوژی، ترسیم وضعیت شبکه‌های ماکرومولکولی را در محیط‌های واقعی ممکن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات کاشته‌شدة زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند کشف دارو، الزامی خواهدبود.
۳ـ۲) دوام‌پذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک
نانوتکنولوژی چنانچه ذکر شد، منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فنّاوری‌های جدید، امکان بازیافت و استفادة مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد.
در زمینه محیط زیست، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ا‌ی، در درک مولکولی فرآیندهای مقیاس نانو که در طبیعت رخ می‌دهد؛ در ایجاد و درمان مسائل زیست‌محیطی از طریق کنترل انتشار آلاینده‌ها؛ در توسعة فنّاوری‌های "سبز" جدید که محصولات جانبی ناخواستة کمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد. لازم به ذکراست، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگی‌های کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زیر ۲۰ نانومتر) و اندازه‌گیری و تخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.
در زمینه انرژی، نانوتکنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی کارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد. به عنوان مثال، شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند که می‌تواند جایگزین اجزای فلزی بدنة اتومبیلها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه ۵/۱ میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرف بنزین به همراه داشته‌باشد.
یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فنّاوری روشنایی در ۱۰ سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی (LEDها) را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید کرد. در امریکا، تقریبا" ۲۰% کل برق تولیدی، صرف روشنایی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) می‌شود. مطابق پیش‌بینی‌ها در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده، پیشرفتهایی از این دست می‌تواند مصرف جهانی را بیش از ۱۰% کاهش دهد که ۱۰۰ میلیارد دلار در سال صرفه‌جویی و ۲۰۰ میلیون تن کاهش انتشار کربن را به‌همراه خواهدداشت.
در زمینه آب، باید گفت جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب آشامیدنی در حال کاهش است. سازمان ملل پیش‌بینی می‌کند که در سال ۲۰۲۵، ۴۸ کشور (معادل ۳۲% جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی باشند. تخلیص و نمک‌زدایی آب از زمینه‌های مورد توجّه در دفاع پیشگیرانه و امنیت زیست‌محیطی است، چرا که در سطح جهان ممکن است در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شویم. استفاده از آب شرب با دو برابر سرعت افزایش جمعیت و کمبود حاصل از آن –که بر اثر آلودگی نیز تشدید می‌شود- افزایش می‌یابد. دستگاههایی به کمک نانوتکنولوژی ساخته شده‌اند، که آب دریا را با انرژی ۱۰ برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس و لااقل ۱۰۰ برابر کمتر از تقطیر، نمک‌زدایی می‌کنند. این فرآیند کارا از نظر مصرف انرژی کاملا عملی است، چون الکترودهای با مساحت سطحی بسیار بالا ساخته شده‌اند که ازطریق کنار هم قراردادن نانولوله‌های کربنی و دیگر ابتکارات طرّاحی، رسانای الکتریسیته شده‌اند.
۴ـ۲) کشاورزی
نانوتکنولوژی مستقیما" در پیشرفت کشاورزی سهیم خواهدبود؛ از جمله: مواد شیمیایی سازگار با زیست، که برای تغذیة گیاه یا حفظ آن در برابر حشرات به شکل مولکولی طرّاحی شده‌اند؛ ارتقای ژنتیکی گیاهان و حیوانات؛ انتقال ژنها و دارو به حیوانات؛ امکان سازگاری گیاهان با خشکسالی و شوری و ...
۵ـ۲) هوا و فضا
محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشکل را بوجود آورده‌است.
نانوساختن" (Nanofabrication) همچنین در طرّاحی و ساخت مواد سبک‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاههای فضایی و سکّوهای اکتشافی سیّاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌کننده است. همچنین استفادة روزافزون از سیستمهای کوچک‌شدة تمام خودکار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینکه محیط فضا، نیروی جاذبة کم و خلأ بالا دارد، موجب توسعة نانوساختارها و سیستمهای نانو –که ساخت آنها در زمین ممکن نیست- در فضا خواهدشد.
۶ـ۲) امنیت ملّی
برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلط اطّلاعاتی از طریق نانوالکترونیک پیشرفته بعنوان یک قابلیت مهم نظامی، امکان آموزش مؤثّرتر نیرو، به کمک سیستمهای واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الکترونیک نانوساختاری، استفادة بیشتر از اتوماسیون و رباتیک پیشرفته برای جبران کاهش نیروی انسانی نظامی، کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآیی خودروهای نظامی، دستیابی به کارآیی بالاتر (وزن کمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنه‌های نظامی و در عین‌حال تعداد دفعات نقص فنّی کمتر و هزینة کمتر در عمر کاری تجهیزات نظامی، پیشرفت در امر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی، بهبود طرّاحی در سیستمهای مورد استفاده در کنترل و مدیریت عدم تکثیر سلاحهای هسته‌ا‌ی، تلفیق ابزارهای نانو و میکرومکانیکی جهت کنترل سیستمهای دفاع هسته‌ا‌ی.
در بسیاری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مکمّل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمینه‌های دیگر، پشتیبانی کننده امنیت ملّی است و بالعکس.
۳) نگاهی به وضعیت جهانی نانوتکنولوژی
بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه (در حدود ۳۰ کشور)، برنامه‌هایی را در سطح ملی برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند. زیرا نانوتکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تأثیر جدی قرار خواهد داد و این مسأله در این کشورها توسط صاحب‌نظران و محققان تبیین‌شده و برای مدیران اجرایی به صورت یک امر شفاف و قطعی درآمده است.
۳ـ۳) کرة جنوبی
دولت کرة جنوبی ۵ زمینه فناوری را به عنوان صنایع نسل بعدی به عنوان اولویت این کشور اعلام نموده و برای آنها تا سال ۲۰۰۵، مبلغ ۱۰ تریلیون ون معادل ۸ میلیارد دلار اختصاص داده است. فناوری اطلاعات، بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی، فناوریهای محیط‌زیست و فناوریهای فرهنگی به عنوان حوزه‌های منتخب دولت کرة جنوبی اعلام گردیده است. دولت کره جنوبی، در زمینة نانوتکنولوژی، پرورش ۱۲.۶۰۰ کارشناس و متخصص را در ۱۰ سال آینده برنامه‌ریزی نموده است.
۴ـ۳) کانادا
دولت کانادا، با تدوین برنامة ۵ ساله، ۱۲۰ میلیون دلار را برای سرمایه‌گذاری در زمینة نانوتکنولوژی در ۵ سال آینده اختصاص داد. دولت، یک موسسه ملی نانوتکنولوژی را با ظرفیت ۱۶۰ محقق و تکنسین تأسیس نموده است. این موسسه شبکه گسترده‌ای را از محققان دانشگاههای سراسر کشور ایجاد خواهد کرد. نخست‌وزیر کانادا با اعلام این برنامه گفت: «نانوتکنولوژی، همان تاثیر انقلاب صنعتی قرن نوزدهم را بر جوامع خواهد داشت.»
۴) روند رشد و آینده نانوتکنولوژی
پژوهشگران و کارشناسان صنایع دریافته‌اند که در علوم و مهندسی درحال نزدیک‌شدن به این اندازة ناپیدا (نانومتر) هستیم. دیگر این سؤال مطرح نیست که آیا نانوتکنولوژی توسعه می‌یابد یا خیر؛ بلکه این سؤال مطرح است که چه کسی در هر عرصه، پیشتاز خواهدبود؟ به‌نظر می‌رسد سال ۲۰۰۱، نقطة شروع نمودار متعارف رشد S شکل برای نانوتکنولوژی باشد و ما برای رسیدن به بخش رشد صعودی منحنی به ۵ سال زمان نیاز داریم. نرخ افزایش اکتشافات علمی این بیان را تقویت می‌کند.
این نمودار نشان می‌دهد که در آینده نزدیک شاهد رشد چشمگیر تولیدات نانوتکنولوژی و نفوذ آن به زندگی انسان خواهیم بود.
۵) ضرورت ورود کشور ایران به این عرصه
بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت، برنامه‌هایی را برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند. زیرا نانوتکنولوژی به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تأثیر جدی قرار خواهد دادو این مسئله در این کشورها توسط صاحب‌نظران و محققان تبیین‌شده و برای مدیران اجرایی به صورت یک امر شفاف و قطعی درآمده است. در بخشی از این کشورها، در یکی دو سال اخیر تحرکات شدیدی از طرف دولتها برای سرعت بخشیدن به توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته و فعالیتهایی که تا قبل از این به صورت خودجوش توسط محققان انجام می‌گرفته است، با تشویق و حمایتهای مستقیم دولت ادامه یافته‌اند. اما یک سوال مهم برای کشور ما و بسیاری از کشورها که هنوز به نانوتکنولوژی به عنوان تمدن آینده علمی توجه کافی نکرده‌اند، این است که آیا باید با این روند همراه شد یا نه؟ توجه به فضای بسیار بزرگ و در حال ایجاد نانوتکنولوژی و حجم وسیع فعالیتهای مربوط به آن در دنیا، این باور را به انسان القاء می‌کند که دیر یا زود باید آینده را دید و برای ورود به آن اقدام نمود.
۱ـ۵) ورود کشورها به عرصه نانوتکنولوژی اجتناب‌ناپذیر است.
بسیاری از صاحب‌نظران و محققان، نانوتکنولوژی را مساوی آینده دانسته‌اند. به عنوان نمونه کمیته مشاوران رئیس‌جمهور آمریکا در علوم و فناوری در تأیید برنامه ملی نانوتکنولوژی برای سال ۲۰۰۱، از نانوتکنولوژی به عنوان محور آینده جهان یاد می‌کند. به دلیل تأثیرات این فناوری بر اکثر فناوریهای موجود، عقیده صاحب‌نظران این است که متخصصان رشته‌های مختلف بدون گرایش به مباحث مقیاس نانو در دهه‌های آینده فرصتی برای رشد نخواهند داشت و شکوفایی بسیاری از فناوریهای مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهره‌گیری از نانوتکنولوژی دچار اختلال خواهند شد. از این جهت این مسئله برای دانشگاهیان، محققان و مسؤولان هر کشور امری حیاتی است.
۲ـ۵) دلایل اساسی ضرورت ورود کشور به عرصة نانوتکنولوژی
علاوه بر موضوع فوق، می‌توان دلایل زیر را برای اجتناب‌ناپذیری ورود کشورهایی چون ایران اقامه نمود:
نانوتکنولوژی در بسیاری از فناوریها و در نتیجه در زندگی انسانها، تأثیر اساسی دارد.
ماهیت فرارشته‌ای علوم و فناوری نانو به عنوان توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با دقت اتم و مولکول، موجب تعریف کاربردهای بسیاری زیادی در عرصه‌های مختلف علمی و صنعتی شده است. برای نانوتکنولوژی کاربردهای بسیاری را در حوزه‌های دارو و غذا و بهداشت، درمان بیماریها، محیط‌زیست، انرژی، الکترونیک، کامپیوتر و اطلاعات، مواد، ساخت و تولید، هوافضا، بیوتکنولوژی و کشاورزی و امنیت ملی و دفاع برشمرده‌اند. به همین دلیل بر تمام فناوریها تأثیر گذاشته و دیر یا زود باید شاهد محصولات آنها بود. به عنوان نمونه در بخش پزشکی و بهداشت، یک زمینه کاری بسیار مهم، سیستم توزیع دارو در داخل بدن میباشد. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمی است در حالی که سلولهای خاصی از بدن نیازمند آن می‌باشند. در روش جدید دارو با وسایل ترزیق متفاوت با امروزه به صورت مستقیم به سمت سلولهای مشخص جهت‌گیری شده و دارو به محل نیاز تحویل داده می‌شود. با همین مکانیزم، بیماریهای بزرگ و کوچک در آغاز شکل‌گیری قابل تشخیص و درمان خواهند بود. یا در بخش مواد، پروژه‌هایی در دست کار میباشد که موادی با وزن بسیار کم و خواص بسیار مناسب تولید شوند. کاربرد این مواد در ساختمان، خودرو، هواپیما و بسیاری از ملزومات زندگی انسانها دیده خواهد شد. بنابراین عرصه بسیار وسیع نانوتکنولوژی که زندگی انسانها را نیز در برخواهد گرفت، خود القاءکننده این نتیجه خواهد بود که نمی‌توان به روی آن چشم بست.
● تأثیر نانوتکنولوژی بر امنیت جهانی
از نظر دفاعی، نانوتکنولوژی برای کشورها، هم فرصت است هم تهدید. به لحاظ کاربردهای بسیار زیادی که این فناوری می‌تواند در امور نظامی داشته باشد، گرایش زیادی در بخش دفاعی کشورها به تحقیق و توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته است. این کاربردها از لباسهای مانع خطر تا پرنده‌های بسیار کوچک، تجهیزات اطلاعاتی و بسیاری موارد دیگر است که هم‌اکنون با حمایت وزارتخانه‌های دفاع کشورهایی چون آمریکا، ژاپن و برخی کشورهای اروپایی به صورت پروژه‌های تحقیقاتی در حال انجام هستند. از این جهت این فناوری برای کشورها یک تهدید محسوب می‌شود. اما برای کشورهایی که بتوانند با استفاده از روند موجود، جایگاهی را در آینده امنیت جهانی برای خود در نظر بگیرند، یک فرصت خواهد بود. با توجه به اینکه این کاربردها بسیار متنوع هستند، هر کشوری می‌تواند زمینه‌ای را برای پیشگامی در جهان سهم خود نماید و در آینده رقابتهای بین‌المللی نقشی داشته باشد.
● شکل‌گیری بازارهای بسیار بزرگ
شواهد موجود نشان می‌دهد که درصد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود و به همین دلیل دولتها و شرکتهای بزرگ و کوچک به دنبال کسب جایگاهی برای خود در این بازارها هستند. میهیل روکو، رئیس کمیته علوم و فناوری نانو در ریاست‌جمهوری آمریکا طی مقاله‌ای در ماه می سال ۲۰۰۱، پتانسیل نانوتکنولوژی برای تغییر چشمگیر در اقتصاد جهانی را یادآوری نموده است. بر مبنای پیش‌بینی وی و بخش دیگری از صاحب‌نظران در ده الی ۱۵ سال آینده نانوتکنولوژی بازار نیمه‌هادی را به طور کامل تحت تأثیر قرار خواهد داد. خبرهایی نیز که اخیراً از شرکتهای اصلی سازنده پردازنده‌های کامپیوتر در آمریکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده‌های حاوی یک میلیارد نانوترانزیستور تا قبل از ۱۰ سال آینده حکایت دارد. به عنوان مثال شرکت اینتل اعلام نموده است که در سال ۲۰۰۷ پردازنده‌های متکی بر نانوترانزیستور را با قدرت و سرعت بسیار بیشتر و مصرف کمتر نسبت به آخرین دستاوردهای امروزی نیمه‌هادی‌ها وارد بازار خواهد کرد.
در بخش دارو نیز پیش‌بینی شده است تا ۱۰ الی ۱۵ سال آینده نیمی از این صنعت متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود که خود نیاز به وسایل تزریق جدید و آموزشهای پزشکی روزآمد خواهد داشت یا در مورد موادشیمیایی، فقط ذکر بازار ۱۰۰ میلیارد دلاری کاتالیستها که تا ۱۰ سال آینده به طور کامل متکی بر کاتالیستهای نانوساختاری خواهد بود برای نشان دادن اهمیت بحث کافی است. از هم‌اکنون بازار بزرگی برای بکارگیری مواد جدید در محصولات فعلی در حال شکل‌گیری است. موادی که می‌توانند خواص جدید و فوق‌العاده‌ای به محصولات موجود بخشیده و موجب کاهش قیمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله‌های کربنی (Carbon Nanotubes) با وزن بسیار کمتر و استحکام بسیار بیشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زیادی از صنایع را در آینده تحت تاثیر قرار خواهد داد.
در کنار این پیش‌بینی‌ها، این سؤال باید مطرح شود که جایگاه کشورهایی که به نانوتکنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آینده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اینکه سهم هر کشور یا بنگاه درزمان شکل‌گیری یک بازار تثبیت می‌شود، زمان سرمایه‌گذاری برای رسیدن به جایگاه مناسب، همین امروز است.
۶) دلایلی برای در اولویت قرارگرفتن نانوتکنولوژی در شرایط حاضر
نانوتکنولوژی را باید به عنوان یک مقولة بلندمدت نگاه کرد که حداقل نیمة اول قرن بیست و یکم را به طور مداوم تحت تأثیر قرار می‌دهد. صاحب‌نظران جهان دورنمای نسبتاً شفافی از مسائل و دستاوردهای کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلندمدت نانوتکنولوژی ارائه کرده‌اند که همین دورنمای شفاف به ما کمک می‌کند که برنامه‌ریزی مناسبی را جهت همراهی کشور با روند جهانی آن طراحی و پیاده کنیم. کشورهای مختلف، در آموزش و پژوهش نانو به عنوان فعالیت بلندمدت سرمایه‌گذاری نموده‌اند و برای دستیابی به دستاوردهای نزدیک نیز پژوهشهای متعددی در حوزه‌هایی چون نانومواد، نانوالکترونیک و مانند آن در دست انجام میباشد.
۱ـ۶) دلایل مربوط به ویژگیهای نانوتکنولوژی
▪ نانوتکنولوژی، یک فنّاوری عام و فراگیر میباشد که در بسیاری از فنّاوری‌های دیگر کاربرد داشته در بعضی از آنها ایجاد تحول می‌نماید.
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر رفاه و زندگی مردم
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر امنیت و دفاع
▪ تأثیر زیاد نانوتکنولوژی بر حفظ محیط زیست (در حال حاضر پروژه‌های بسیار زیادی در کشورهای مختلف برای حل مشکلات زیست‌محیطی تعریف شده است.)
▪ نانوتکنولوژی تمام دستاوردهای گذشتة بشر را که در ماده تحقق یافته‌است، متحول می‌سازد؛ در واقع تحول نانوتکنولوژی ظرف چند دهه به اندازة تحولات چندین قرن خواهد بود.
▪ نانوتکنولوژی باعث همگرایی رشته‌های علمی و تخصصهای مختلف شده و شروع فعالیت در آن باعث جهش در چندین زمینه می‌شود.
▪ نانوتکنولوژی رقیب سایر فنّاوری‌ها نیست بلکه مکمل و پایة آنهاست.
▪ کاربردهای نانوتکنولوژی همه جا همراه با هزینة کمتر، دوام و عمر بیشتر، مصرف انرژی پایینتر، هزینة نگهداری کمتر و خواص بهتر می باشد.
▪ نانوتکنولوژی موجد وضع معیارها و استانداردهایی خواهد بود که کسانی که در تولید محصولات تأخیر داشته باشند، نمی توانند در آینده فروشندة انها باشند.
در بخشی از این کشورها، در یکی دو سال اخیر تحرکات شدیدی از طرف دولتها برای سرعت بخشیدن به توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته و فعالیتهایی که تا قبل از این به صورت خودجوش توسط محققان انجام می‌گرفته است، با تشویق و حمایتهای مستقیم دولت ادامه یافته‌اند که در این قسمت به چند کشور اشاره می‌شود:
۱ـ۳) آمریکا
دولت آمریکا در سال ۱۹۹۸ با توجه به خواست وسیع محققان و دانشگاهیان، گروه‌کاری بین بخشی علوم و فناوری نانو را تشکیل داد. این گروه در فوریه ۲۰۰۰، گزارشی با عنوان «پیشگامی ملی نانوتکنولوژی؛ به سوی انقلاب صنعتی بعدی» به رئیس‌جمهور آمریکا ارائه نمود که رئیس‌جمهور نیز آن را از طریق دستیار علوم و فناوری خود به کنگره ارائه داد. بخشی از این گزارش صرف تهییج مسؤولان آمریکا برای توجه جدی به این موضوع شده است تا آنجا که در صفحه۳۱ این گزارش ۱۰۱ صفحه‌ای عدم توجه به جنبه‌های مهم این کار ازجمله جنبه‌های فرابخشی آن مساوی با در معرض خطر قرار گرفتن آینده اقتصادی، کیفیت زندگی و امنیت ملی آمریکا دانسته شده است. آنچه در این گزارش پیشنهاد شده، برنامه‌ای ملی است که از طریق کمیته‌ای در عالیترین سطح و به صورت متمرکز هدایت می‌شود و در آن ضمن تعیین اولویتهای پنجگانه کشور، تکلیف هر یک از وزارتخانه‌ها و سازمانها، نحوه اجرای آن و بودجه لازم برای هر دستگاه در هر زمینه مشخص شده است. برای این برنامه در کنگره ۴۲۳ میلیون دلار به تصویب می‌رسد؛ در حالی که کل بودجه‌هایی که در سال ۱۹۹۷ به صورت پراکنده توسط سازمانهای مختلف دولتی هزینه شده کمتر از ۱۲۰ میلیون دلار است. کمیته مزبور برای سال ۲۰۰۲، مبلغ ۵۰۸ میلیون دلار به تصویب رسانده است. یکی از اهداف اصلی این برنامه، کسب پیشگامی در تمامی زمینه‌های مربوط به نانوتکنولوژی در جهان میباشد.
۲ـ۳) ژاپن
محققان ژاپنی از دهه ۱۹۷۰ میلادی به صورت خودجوش در زمینه‌های تحقیقاتی نانوتکنولوژی وارد شده‌اند تا آنجا که کلمه نانوتکنولوژی نیز اول بار توسط یک محقق ژاپنی مورد استفاده قرار گرفت. دولت ژاپن اولین بار در ابتدای دهه ۱۹۹۰ بودجه‌ای را برای پشتیبانی از این تحقیقات اختصاص داد و این روند ادامه یافت تا اینکه در سال ۱۹۹۷، ۱۲۰ میلیون دلار و در سال ۲۰۰۱، ۴۳۰ میلیون دلار اختصاص یافته است.
۲ـ۶) دلایل مربوط به شرایط جهانی
▪ رویکرد جدید و اولویت بسیاری از فنّاوری‌های جدید نیز مقیاس نانو بوده حتی پاسخگوی چالشهای مطرح آنها میباشد؛ به عنوان مثال دو چالش عمدة پیل سوختی یعنی ذخیرة ایمن هیدروژن و عدم استفاده از مواد گرانبها، با نانوتکنولوژی حل خواهد شد.
▪ سرمایه‌گذاری کلان کشورها در این زمینه کشورهای مختلف را وادار به همراهی با این کاروان جهانی می‌کند؛ مگر آنکه بخواهیم در آینده فقط مصرف‌کنندة محصولات نانوتکنولوژی باشیم که با توجه به گستردگی کاربرد آن، مسألة بسیار بزرگی خواهد بود.
▪ سرعت تصمیم‌گیری در این عرصه اهمیت زیادی دارد وگرنه سرعت تحولات جهانی فاصلة ما با جهان را روزبروز بیشتر می‌کند. در مورد نانوتکنولوژی، زمان تصمیم‌گیری، فقط همین حالاست.
۳ـ۶) دلایل مربوط به ویژگیهای کشور
▪ به دلیل جدید بودن نانوتکنولوژی، جمهوری اسلامی ایران از کشورهای پیشرفته چندان عقب نیست در حالیکه در بسیاری از فنّاوری‌ها به دلیل ایجاد شدن شبکه‌های غیر قابل نفوذ شانس چندانی برای ما وجود ندارد.
▪ برای ورود به عرصة نانوتکنولوژی، داشتن زیرساختهای علمی و صنعتی مقیاس میکرو لازم نیست. (اگرچه این موضوع در بدو امر در ذهن تداعی می‌کند و بسیاری از افراد این اشکال را به حضور کشور در نانوتکنولوژی می‌گیرند، اما شناخت کافی از زمینه‌های نانوتکنولوژی مؤید این مسأله است که بسیاری از محورهای کاربردی نانو نیاز به این پیش‌نیاز ندارد. تجربة متخصصان داخلی نیز در تولید بعضی مواد و پروژه‌های دیگر این موضوع را تصدیق می‌کند.)
▪ تصمیم‌گیری برای حضور در فنّاوری‌های جدید باید در زمان خود انجام گیرد وگرنه بعد از فعالیت وسیع کشورها و شکل‌گیری بازارهای آن –که ضمناً به دلیل تحقق کاربردهای نظامی آن تحریمها نیز ایجاد خواهند شد- حضور در آن تقریبا بی‌نتیجه است.
▪ تقویت کشور در عرصة نانوتکنولوژی می‌تواند موجب پیشرفت کشور در حوزه‌هایی چون الکترونیک، مواد و مانند آنها شود.
▪ کشور ما پیش از آنکه به فکر رقابت باشد باید به فکر حضور فعال در زمینه‌هایی باشد که متعلق به ما بوده و کشور را در دنیا مطرح نماید. با توجه به گستردگی عرصة نانوتکنولوژی چنین زمینه‌هایی وجود دارد ولی زمان تصمیم‌گیری برای آن، همین امروز است. زیرا هرکس زودتر اقدام کند می‌تواند به چنین نتیجه‌ای برسد.
▪ کشور ما در نانوتکنولوژی عقب نیست و متخصصان آمادة کار در کشور وجود دارند. حتی در بعضی زمینه‌ها محصولاتی نیز در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده است.
۷) راهکارهایی برای توسعة نانوتکنولوژی در جمهوری اسلامی ایران
با توجه به ویژگیهای نانوتکنولوژی و شرایط کشور اهداف فعالیت کشور در نانوتکنولوژی می‌تواند موارد زیر باشد:
▪ استفاده از مزایای نانوتکنولوژی در صنایع موجود کشور با هدف جهش صنعتی
▪ کسب موقعیت پیشتازی در جهان در محورهای منتخب
▪ عقب نماندن از جهان و همراهی با کاروان جهانی پیشرفت علم و فناوری
برای رسیدن به این اهداف، راهکارهای زیر پیشنهاد می‌شود:
▪ تصویب یک برنامة ملی برای مشارکت و هماهنگی بخشهای مختلف دولت، دانشگاهها و مراکز پژوهشی، بخش خصوصی و صنعت با در نظر گرفتن نهاد هماهنگ‌کننده (در این برنامه اولویتهای آموزشی، پژوهشی و صنعتی کشور مشخص می‌شود و با اختصاص بودجه به هریک از بخشها، وظیفه اجرای برنامه به آنها داده می‌شود و ضمنا راهکارهای حمایت از بخش خصوصی و اقدامات لازم برای رفع موانع موجود دیده می‌شود).
▪ افزایش آگاهی‌های عمومی در مورد پتانسیل نانوتکنولوژی
▪ آموزش در سطوح مختلف
▪ حمایت از شرکتهای خصوصی و نوپا
▪ تحقیقات توسعه‌ای با انتخاب محور مناسب و ایجاد چرخه کامل ثمردهی نوآوری
▪ ترویج نانوتکنولوژی در صنایع
▪ همکاری بین‌المللی به منظور سرعت بخشیدن به فعالیتها
۸) بایدهای توسعة نانوتکنولوژی در کشور
برای موفقیت در عرصة نانوتکنولوژی به زیرساختهای سنگینی نیاز نیست و با انتخاب محورهای مناسب می‌توان به موفقیتهای ارزنده‌ای رسید. اما به هرحال موارد زیر لازم است:
▪ فرهنگ سازی و ترویج فعالیت آموزشی، پژوهشی و صنعتی در زمینة نانوتکنولوژی
▪ تسهیل همکاریهای بین‌المللی
▪ تسهیل دستیابی به اطلاعات علمی جهان در این زمینه
در طول نیم قرن گذشته جهان تقریبا هر دهه با یک فناوری کلیدی روبرو بوده است که بعضی از آنها کشورهای مختلفی را از مشکلات نجات داده و باعث تولید ثروتهای زیادی در آنها شده است. متاسفانه کشور ما در این فناوریها فقط در بعد آموزش و تاحدودی پژوهش موفق بوده است و این فناوریها نفش مهمی در توسعه کشور ما نداشته‌اند. یکی از مهمترین مشکلات ما فقدان نظام نوآوری و عدم ارتباط بخشهای آموزش، پژوهش، تولید و تجارت میباشد. به عبارت دیگر عدم تشکیل زنجیره کامل ثمردهی نوآوری باعث شده است فعالیتهای پراکنده‌ای انجام و بخش زیادی از آنها بی‌نتیجه بماند.
به نظر نویسنده، یکی از مهمترین عوامل موفقیت کشور در این عرصه «انتخاب محورهای مناسب و تکمیل زنجیره نوآوری در آن محورها» میباشد. این موضوع باید در طرح ملی نانوتکنولوژی دیده شده و تمام موانع حقوقی، مالی و ... آن شناسایی و برای رفع آنها اقدام شود.
یکی دیگر از بایدهای توسعه نانوتکنولوژی در کشور، «تصمیم‌گیری بموقع» میباشد. با توجه به شرایط جهانی که بخشی از آن در این مقاله مطرح گردید، زمان حضور جدی جمهوری اسلامنی ایران در این عرصه همین امروز است.
علاوه بر این به نظر می‌رسد موارد زیر نیز باید در نظر گرفته شود:
الف) در آموزش
▪ ایجاد دوره‌های کارشناسی ارشد و دکترا در رشته‌های مختلف
▪ تعریف دروس نانوتکنولوژی در دورة کارشناسی دانشگاهها
▪ گنجاندن مفاهیم علمی نانو در دروس دبیرستان
▪ اعزام دانشجو به خارج از کشور
ب) در پژوهش
▪ شناسایی حوزه‌های مهم و اولویت‌دار در رشته‌های مختلف
▪ شناسایی حوزه‌های مهم بین‌رشته‌ای و حمایت از پژوهشهای بین‌رشته‌ای
▪ تعریف پروژه‌های مشترک بین‌المللی در دانشگاهها و مراکز پژوهشی
▪ حمایت از پایان‌نامه‌های کارشناسی ارشد و دکترا
▪ تاسیس آزمایشگاههای ملی
▪ ایجاد دفتر پشتیبانی و تجهیز آزمایشگاهها
ج) در صنعت
▪ آشنایی صنعت با کاربردهای نانوتکنولوژی
▪ ایجاد واحدهای تحقیق و توسعة نانوتکنولوژی در صنایع مهم و حیاتی کشور
▪ حمایتهای مختلف برای سرمایه‌گذاری صنعت و تجاری‌شدن نتایج پژوهشهای دانشگاهی
د) فعالیتهای مربوط به هدایت و هماهنگی
▪ نهاد هماهنگ‌کنده فرابخشی
▪ ایجاد دفتر مطالعه مستمر در روند نانوتکنولوژی
▪ ایجاد شبکه‌هایی از افراد با تخصصهای مختلف
▪ ایجاد هماهنگی میان نهادهای آزمایشگاهی، مطالعاتی و ...
▪ وجود دفتر خاص برای تقبل ریسک در بعضی موارد
▪ ایجاد مرکزی برای دریافت و اجرای طرحهای پژوهشی-صنعتی ایرانیان خارج از کشور
۹) نبایدهای توسعة نانوتکنولوژی در کشور
▪ برای موفقیت در این
▪ فعالیتهای پراکنده و ناهماهنگ
▪ برنامه‌ریزی مقطعی
▪ هدفگذاری صرفا کیفی (نه توام با اهداف کمی) عرصه باید از موارد زیر اجتناب نمود:
▪ توجه نکردن به منبع اصلی سفارش پژوهش یعنی صنعت و بازار
▪ دورنگهداشن متخصصان از اطلاعات علمی جهان
▪ و ...
۱۰) نتیجه‌گیری
نانوتکنولوژی، عرصة مهمی در علم و فناوری است که در سالهای اخیر توجه کشورها، بنگاهها، مراکز آموزشی و پژوهشی و محققان را به خود جلب نموده است. حضور در این عرصه برای کشورها اجتناب‌ناپذیر بوده و برای کشور ما نیز ضرورت دارد اما در این عرصه تصمیم‌گیری بموقع و صحیح ضرورت داشته و یکی از الزامات اصلی آن تشکیل شبکة نوآوری در محورهای منتخب میباشد. تدوین و اجرای طرح جامع و آینده‌نگر و نهاد هماهنگ‌کنندة فرابخشی نیز یکی دیگر از شرایط اصلی موفقیت در این عرصه میباشد.
http://www.aftab.ir/images/article/break.gif مهدی یاراحمدی خراسانی
توسط مهدی یاراحمدی خراسانی
http://athir.blogfa.com (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fathir.blogfa.com)