Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 100171
تاریخ انتشار : 11 دی 1386 0:0
تعداد مشاهدات : 112

نانوتكنولوژي در ايران

محمدرضا قراگوزلو
نانوتكنولوژي توليد مولكولي يا به زبان ساده تر، ساخت اشياء اتم به اتم، مولكول به مولكول توسط بازوهاي روبات برنامه ريزي شده در مقياس نانومتر يك است كه معادل يك ميلياردم متر است و پهناي هر نانومتر معادل ۳ تا ۴ اتم است. نانوتكنولوژي ساخت ابزارهاي نوين مولكولي منحصر به فرد با بكارگيري خواص شيميايي كاملاً شناخته شده اتم ها و مولكول ها (نحوه پيوند آنها به يكديگر) را ارائه مي دهد. مدت ها است كه كاربرد واژه نانو تكنولوژي در محافل دولتي و دانشگاهي توجه افراد كنجكاو و علاقه مند به شناخت تحولات جديد را به خود مشغول كرده است. اين واژه كه ريشه لاتين دارد به معناي ده به توان منهاي ۹ است و معناي خاص ديگري ندارد ولي موضوع علم و فن آوري «نانو» به كوچكترين ابعاد يك ماده مربوط مي شود و با اعمال تغيير در روابط اين اجزاء خاصيت هاي جديدي در پديده هاي جهان به وجود مي آيد. نانوتكنولوژي چيست؟ رايانه ها اطلاعات را تقريباً بدون صرف هيچ هزينه اي باز توليد مي كنند. نانوتكنولوژي نيز علمي است كه با آن مي توان اضافه كنند (كنار هم قرار دهند). اين امر ساختن خودكار محصولات را بدون نيروي كار سنتي همانند عمل نسخه برداري در ماشين هاي زيراكس ميسر مي كند. صنعت الكترونيك با روند كوچك سازي احياء مي گردد و كار در ابعاد كوچكتر منجر به ساخت ابزاري مي شود كه قادر به دستكاري اتم هاي منفرد مثل پروتئين ها در سيب زميني و همانند سازي اتم هاي خاك، هوا و آب مي گردد. پيوند علم مواد، شيمي و علوم مهندسي كه نانوتكنولوژي ناميده مي شود، عرصه اي را به وجود مي آورد كه ماشين آلات خود تكثير كننده محصولاتي از اتم هاي اوليه ارزان توليد مي كنند. نانوتكنولوژي توليد مولكولي يا به زبان ساده تر، ساخت اشياء اتم به اتم، مولكول به مولكول توسط بازوهاي روبات برنامه ريزي شده در مقياس نانومتريك است كه معادل يك ميلياردم متر است و پهناي هر نانومتر معادل ۳ تا ۴ اتم است. نانوتكنولوژي ساخت ابزارهاي نوين مولكولي منحصر به فرد با بكارگيري خواص شيميايي كاملاً شناخته شده اتم ها و مولكول ها (نحوه پيوند آنها به يكديگر) را ارائه مي دهد. مهارت مطروحه در اين تكنولوژي دستكاري اتم ها به طور جداگانه و جاي دادن دقيق آنان در مكاني است كه براي رسيدن به ساختار دلخواه و ايده آل مورد نياز است. امروزه اين امكان وجود دارد و بازده پيش بيني شده از تسلط اين تكنولوژي بسيار فراتر از موفقيت هايي است كه تا كنون انسان بدان ها نائل شده است. قابليت هاي فني توليد نانوتكنولوژي را مي توان شامل، محصولات خود تكثير كننده، رايانه هايي با سرعت ميلياردها برابر رايانه هاي امروز، اختراعات بسيار جديد (كه امروزه ناممكن است)، سفرهاي فضايي امن و مقرون به صرفه، بكارگيري اين علم به اعتقاد كارشناسان در واقع باعث ختم تقريبي بيماري ها، سالخوردگي و مرگ و مير مي شود و دستيابي به تحصيلات عالي براي همه بچه هاي دنيا فراهم مي شود و احياي مجدد بسياري از حيوانات و گياهان منقرض شده و احيا و سازماندهي اراضي ممكن مي گردد. در جهان اطلاعات و فناوري ديجيتالي كپي برداري را سريع، ارزان، كامل، عاري از هزينه يا پيچيدگي محتوايي كرده اند. حال اگر همين وضعيت در جهان ماده اتفاق بيافتد، چه مي شود. هزينه توليد يك تن تري بيت تراشه هاي RAM تقريباً معادل با هزينه توليد همان مقدار فولاد خواهد شد. نانوتكنولوژي روند زيانبار ناشي از انقلاب صنعتي را معكوس مي كند و توانايي هاي غيرقابل تصوري را ايجاد مي كند، انسان در معرض يك انقلاب اجتماعي تسريع شده و قدرتمند است كه ناشي از علم نانوتكنولوژي است. در آينده نزديك گروهي از دانشمندان قادر به ساخت اولين آدم آهني با مقياس نانومتري مي گردند كه قادر به همانندسازي است. طي چند سال با توليد پنج ميليارد تريليون نانوروبات، تقريباً تمامي فرايندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني ازرده خارج مي شود. كالاهاي مصرفي به وفور يافت شده، ارزان، و با دوام خواهند شد. داروها يك جهش سريع را تجربه خواهد كرد. سفرهاي فضايي و همانندسازي امن و مقرون به صرفه مي شود. به اين دلايل و دلايلي ديگر، سبك هاي زندگي روزمره در جهان به طور زيربنايي متحول مي شود و الگوي رفتاري انسان ها تحت الشعاع اين روند قرار مي گيرد. مقياس نانو تجربه جديدي مي باشد، اما تبديل كشفيات تازه به تكنولوژي هنوز هم به روش سنتي آن انجام مي گيرد. تصور كنيد يك ميليارد مرتبه كوچك تر شويد و بتوانيد در محيط گازي، مايع و يا جامد شنا كنيد. در اين سفر چيزهايي كه شما با آنها مواجه مي شويد مد نظر ما نيست، بلكه عدم پيوستگي (گسستگي) اتم ها و مولكول هايي كه اركان طبيعت را تشكيل مي دهند، اهميت دارد. حدود ۴۰ سال پيش ريچارد فينمن تكنولوژي اي را تجسم كرد كه با استفاده از جعبه ابزار طبيعت اجسام را اتم به اتم يا مولكول به مولكول مي ساخت. در دو دهه اخير شاهد اولين جرقه هاي اين تجسم بوده ايم و برخي نوآوري ها و كشفيات كليدي در اين مدت مشاهده شده اند، مثلاً ميكروسكوپ تونلي روبشي كه مي تواند تصويري از يك اتم واحد به ما دهد و با مهارت آن را كنترل كند، و يا خانواده اي از مولكول ها نظير باكي بال ها و نانوتيوپ هاي كربني را كه خواص منحصر به فردي دارند را تصويرسازي كند و خواصشان را كنترل نمايد. هم چنين مقياس هاي نانومتري اندازه مولكول هاي بيولوژيكي نظير DNA و پروتئين ها و مواد غيرآلي شامل نيمه هادي ها، سراميك ها و فلزات نانوساختاري را پوشش مي دهد. اين هم پوشاني اخيراً تشكيل مواد هيبريدي نانومتري را كه خواص و عملكردهاي منحصر به فردي دارند، امكان پذير ساخته است. اگر ما تصوراتمان را گسترش دهيم، مي توانيم تكنولوژي هايي را متصور شويم كه متفاوت از تكنولوژي هاي فعلي خواهند بود. به عنوان مثال پردازش و ذخيره اطلاعات مي تواند بر پايه بيت هاي اطلاعاتي اي انجام گيرد كه به عنوان ذرات واحدي (الكترون ها و يا فوتون ها) تعريف شده اند، بنابراين تغييرات عظيمي در چگالي و مصرف برق ايجاد مي گردد. مراقبت هاي بهداشتي و بيوتكنولوژيكي مي توانند متكي بر روش هاي مولكولي نانو ساختاري اي شوند كه دارو را در بدن ما به محل دقيق مورد نياز آن مي فرستند و يا تومورهاي سرطاني را در آغاز تكوين رديابي مي نمايند. انسان مي تواند موتورها و يخچال هاي بر پايه مواد ترموالكتريك نانو ساختاري را متصور شود كه نه تنها قابليت عملكرد بالاتري از دستگاه هاي امروزي خواهند داشت، بلكه از نظر زيست محيطي نيز بي خطرتر هستند، نانو ساختار هم چنين خواص مكانيكي فلزات سراميك ها را تنظيم مي كند كه اين امر مي تواند تأثير عظيمي بر صنايع حمل و نقل و صنايع فضايي داشته باشد. اگر تمامي اين اهداف برآورده شوند، يك پايه تكنولوژيكي جديد پديد مي آيد كه اثرات اجتماعي و اقتصادي اساسي دارد. درحال حاضر اين فناوري در اغلب زمينه ها موجود نيست، كليد فناوري تنها در دانش نيست، بلكه در تركيب دانش و مهندسي است. بنابراين نانو مهندسي يكي از مهم ترين اركان موفقيت نانوتكنولوژي مي باشد. نانوتكنولوژي در جهان بسياري از كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه (در حدود ۳۰ كشور)، برنامه هايي را در سطح ملي براي پشتيباني از فعاليت هاي تحقيقاتي و صنعتي نانوتكنولوژي تدوين و اجرا مي نمايند. زيرا نانوتكنولوژي به عنوان انقلابي در شرف وقوع، آينده اقتصادي كشورها و جايگاه آنها در جهان را تحت تأثير جدي قرار خواهد داد. در بخشي از اين كشورها، در يكي دوسال اخير تحركات شديدي از طرف دولت ها براي سرعت بخشيدن به توسعه نانوتكنولوژي صورت گرفته و فعاليت هايي كه تا قبل از اين به صورت خودجوش توسط محققان انجاممي گرفته است، با تشويق و حمايت هاي مستقيم دولت ادامه يافته اند. به عنوان نمونه، دولت آمريكا در سال ۱۹۹۸ با توجه به خواست وسيع محققان و دانشگاهيان، گروه كاري بين بخشي علوم و فناوري نانو را تشكيل داد. اين گروه در فوريه ،۲۰۰۰ گزارشي با عنوان» پيشگامي ملي نانوتكنولوژي، به سوي انقلاب صنعتي بعدي «به رئيس جمهور آمريكا ارائه نمود كه رئيس جمهور نيز آن را به كنگره ارائه داد. بخشي از اين گزارش صرف تهييج مسئولان آمريكا براي توجه جدي به اين موضوع شده است تا آنجا كه در صفحه ۳۱ اين گزارش ۱۰۱ صفحه اي عدم توجه به جنبه هاي مهم اين كار از جمله جنبه هاي فرابخشي آن مساوي با در معرض خطر قرار گرفتن آينده اقتصادي، كيفيت زندگي و امنيت ملي آمريكا دانسته شده است. يكي از بخش هاي فعال اين برنامه وزارت دفاع مي باشد، كه يك چهارم بودجه نيز به آن اختصاص يافته است. محققان ژاپني از دهه ۱۹۷۰ ميلادي به صورت خودجوش در زمينه هاي تحقيقاتي نانوتكنولوژي وارد شده اند تا آنجا كه كلمه نانوتكنولوژي نيز اول بار توسط يك محقق ژاپني مورد استفاده قرارگرفت. دولت ژاپن اولين بار در ابتداي دهه ۱۹۹۰ بودجه اي را براي پشتيباني از اين تحقيقات اختصاص داد و اين روند ادامه يافت تا اينكه در سال ۱۹۹۷ مبلغ ۱۲۰ ميليون دلار و در سال 2۰۰۱ مبلغ ۴۳۰ ميليون دلار اختصاص يافته است. دولت كره جنوبي نيز پنج زمينه فناوري را به عنوان صنايع نسل بعدي به عنوان اولويت اين كشور اعلام نموده و براي آنها تا سال ۲۰۰۵ مبلغ ۱۰ تريليون ون معادل ۸ ميليارد دلار اختصاص داده است. فناوري اطلاعات، بيوتكنولوژي و نانوتكنولوژي، فناوري هاي محيط زيست و فناوري هاي فرهنگي به عنوان حوزه هاي منتخب دولت كره جنوبي اعلام گرديده است. دولت كره جنوبي، در زمينه نانوتكنولوژي، پرورش ۱۲۶۰۰ كارشناس و متخصص را در ۱۰ سال آينده برنامه ريزي نموده است و با هدف تبديل شدن به پنجمين كشور پيشرفته دنيا در نانوتكنولوژي پيش مي رود. در ايران اين علم دو سال است كه به صورت جدي موردتوجه قرار گرفته و از سال ۸۲ تلاش براي ساماندهي اين علم در كشور آغاز شد و با فعاليت هاي انجام شده تاكنون براي ساماندهي مديريت كلان نانوتكنولوژي كشور، يك ستاد تشكيل شده است كه وظيفه اصلي آن: تعيين مسير حركت و اولويت هاي ملي كشور، رفع موانع در زمان اجرا و خدمت رساني به بخش هاي اجرايي (خصوصي و دولتي) براي توسعه نانوتكنولوژي است. هدف از تشكيل اين ستاد، به هيچ وجه گرفتن سهم براي دستگاه ها نيست؛ بلكه رفع موانع، پشتيباني و در يك كلمه خدمت به توسعه نانوتكنولوژي در كشور هدف اصلي است، به گونه اي كه اين ستاد از طريق چشم اندازسازي، ارائه تسهيلات، ايجاد بازار و رفع مشكلات، زمينه فعاليت بخش خصوصي و توليد ثروت در جامعه را فراهم آورد. ستاد ويژه توسعه نانوتكنولوژي براي مدت ۴ سال از افراد زير تشكيل شده است : معاون اول رييس جمهور (رئيس ستاد)، رييس سازمان مديريت و برنامه ريزي كشور، وزير امور اقتصادي و دارايي، وزير بهداشت، درمان و آموزش پزشكي، وزير جهاد كشاورزي، وزير صنايع و معادن، وزير علوم، تحقيقات و فناوري، نماينده ويژه رئيس مجلس شوراي اسلامي، رييس دفتر همكاري هاي فناوري رياست جمهوري (دبيرستاد)، پنج نفر از صاحبنظران و مديران برجسته كشور به انتخاب رييس ستاد. وظايف ستاد تصويب اهداف، راهبردها و سياست هاي كلان و برنامه هاي ملي توسعه نانوتكنولوژي دركشور، تقسيم وظايف كلي دستگاه ها و تعيين مأموريت هاي بخشي و هماهنگي آنها در قالب برنامه بلندمدت ملي، نظارت عالي بر تحقق اهداف و برنامه ها. براي تأمين بودجه فعاليت هاي نانوتكنولوژي كشور، سازمان مديريت و برنامه ريزي مطابق با اهداف كلان كشور و طرح هاي مصوب ستاد، بودجه هاي لازم را به صورت رديفي جديد در بودجه سالانه دستگاه ها منظور مي كند. به منظور كمك به فعاليتهاي موردي و خاص و بهره گيري از فرصت هاي ويژه، بودجه و اعتباري با فرآيند اجرايي ساده، در اختيار دبيرخانه قرار مي گيرد تا با تصويب رييس ستاد در موارد مشخص هزينه شوند. ستاد در سال ۱۳۸۳ برنامه ۱۰ ساله توسعه فناوري نانو را تدوين كرده كه مراحل تصويب را مي گذراند. برنامه بلندمدت با توجه به چارچوب كلي برنامه كلان فناوري نانوي كشور كه در زمستان ۱۳۸۲ به تصويب ستاد رسيد تهيه و قرار است ويرايش اوليه برنامه ۱۰ ساله نانو تا شهريور ۱۳۸۳ آماده شود. برنامه بلندمدت ستاد براي استفاده از فرصت، آماده سازي زيرساخت هاي لازم و عقب نماندن از قافله توسعه فناوري نانو چهار برنامه يك ساله را در سال ۱۳۸۳ به اجرا مي گذارد. سياست ها و برنامه كلي در مورد هر يك از برنامه هاي چهارگانه در زمستان ۱۳۸۲ به تصويب ستاد رسيد كه شامل: توسعه منابع انساني، - شبكه زيرساخت آزمايشگاهي، ترويج و تقويت بستر فكري-فرهنگي، طرحهاي كوتاه مدت توسعه فناوري نانو مي شود. كميته اي براي هر برنامه با حضور نمايندگان دستگاه هاي مختلف تشكيل شد كه اين كميته ها وظيفه تهيه آيين نامه ها و دستورالعمل هاي لازم براي اجراي برنامه هاي چهارگانه و ارزيابي و نظارت بر حسن اجراي آنها را به عهده دارد. ستاد براي هماهنگي بين عوامل درگير در توسعه نانو تشكيل شده است و حمايت هاي ستاد براي تسهيل فعاليت ها و تسريع در پيشرفت فناوري نانو دركشور است، از اين رو ستاد صرفاً از فعاليت هايي حمايت مي كند كه در چارچوب سياست هاي تعيين شده توسط ستاد و در قالب برنامه هاي هماهنگ شده با آن تعريف و اجرا شوند و به هرحال در سال جاري ستاد خود را مسؤول حمايت از همه فعاليت هاي مرتبط با نانو نمي داند و صرفاً در چارچوب هاي تعيين شده كمك خواهد كرد. توسعه فناوري نانو و دستيابي به سهم معيني از بازار جهاني اين فناوري و توليد ثروت ملي از اين طريق باعث شده زمينه ارتباطات با برخي از كشورها مثل آلمان، روسيه و آفريقاي جنوبي فراهم شود و همكاري در زمينه توسعه منابع انساني به عنوان مرحله اول تعاملات بين المللي مدنظر قرار گرفته است كه در آينده اين تعاملات بيشتر و عملي تر مي شود. منبع: www.nanoclub.ir ، ٢٨ آذر 1384