نانو تکنولوژی یا ریزذره ها

آشنایی با نانو تکنولوژی 

نانو تکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم‌های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر می‌شود. از همین تعریف ساده برمی­‌آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل‌و­نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی  برشمرده اند. کاربردهای وسیع این عرصه به همراه پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فن ­آوری را به­عنوان یک زمینه فرا رشته‌­ای و فرابخش مطرح نموده است.

آزمایش‌­ها و تحقیقات

هر چند آزمایش‌­ها و تحقیقات پیرامون نانوتکتولوژی از ابتدای دهه ۸۰ قرن بیستم بطور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین، معجزه آسا و باورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویت‌های تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند.

استفاده از این فن­آوری در کلیه علوم پزشکی، پتروشیمی، علوم مواد، صنایع دفاعی، الکترونیک، کامپوترهای کوانتومی و غیره باعث شده که تحقیقات در زمینه نانو به­ عنوان یک چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد. لذا محققین، اساتید و صنعتگران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی، جایگاه، موقعیت و وضعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و با یک برنامه­ ریزی علمی دقیق و کارشناسانه به حضوری فعال و حتی رقابتی سالم در این جایگاه، عرض­اندام و ابراز وجود نمایند و برای چنین کاری طراحی یک برنامه منسجم، فراگیر و همه جانبه اجتناب­ناپذیر است.

کاربردهای فناوری نانو

امروزه شاید کمتر صنعتی را بتوان پیدا کرد که تحت تأثیر فناوری نانو قرار نگرفته باشد. در آینده‌ای نه چندان دور استفاده از فناوری نانو تنها یک مزیت رقابتی برای برتری محصولات نخواهد بود، بلکه به الزامی اساسی تبدیل خواهد شد که تضمین کننده کارآیی بهینه و دقیق محصول است.

صنعت الکترونیک

صنعت الکترونیک پیشگام استفاده از فناوری نانو در محصولات و دستگاه‌هایی با بازده بسیار بالاتر و مصرف انرژی کمتری همچون ماشین حساب‌های پیشرفته، لپ‌تاپ، تلفن‌های همراه و دیگر وسایل الکترونیکی است. ترانزیستورهای ساخته شده در ابعاد نانو قطعات اساسی مدارهای پیچیده امروزی هستند.

در سال ۱۳۷۹ تجهیزات الکتریکی با ابعاد کمتر از ۱۰۰ نانومتر ساخته شدند و امروزه اندازه برخی قطعات الکترونیکی مورد استفاده در تولید انبوه محصولات الکتریکی در حدود ۵ تا ۷ نانومتر می‌باشند. استفاده از روش بالا به پایین دارای محدودیت تولید قطعات تا ۵ نانومتر است زیرا برای تنظیم آرایش اتم‌ها در قطعاتی با ابعاد کوچک‌تر نمی‌توان از این روش استفاده کرد. در طول ۵ نانومتر از سطح یک بستر سیلیکونی تنها ۱۰ عدد اتم سیلیکون قرار می‌گیرند.

مکانیکی

حرکت مکانیکی در ابعاد نانومتری همیشه برای پژوهشگران جذاب بوده است. سامانه‌های الکترومکانیکی نانو NEMS که با استفاده از مواد نانو ساخته شده‌اند نسبت به همتایان میکرومتری یا بزرگ‌تر خود دارای بازده بسیار بیشتری هستند و ویژگی‌های جدیدی دارند که می‌توان از آن در ساخت تجهیزات مختلف استفاده کرد.

کشاورزی

استفاده از فناوری نانو در کشاورزی منجر به تولید محصول بیشتر با صرف مواد اولیه کمتر شده است. پزشکی نانو نیز رشته نوینی است که در آن از امکاناتی که فناوری نانو در اختیار مهندسان پزشکی و پزشکان قرار می‌دهد برای ساخت وسایلی همچون ربات‌های زیستی نانو و نانوچیپ‌ها استفاده می‌شود.

نانوزیست‌شناسی

پژوهشگران رشته نانوزیست‌فناوری یا نانوزیست‌شناسی به عنوان فرایندهای کمکی پزشکی مدرن در زمینه تشخیص، درمان و بازسازی بافت‌های زیستی می‌کوشند با به‌کارگیری روش‌های شیمیایی، زیست‌شیمیایی و زیست‌شناسی مولکولی مؤلفه‌ها و فرایندهایی را شناسایی کنند که در ساخت مواد و افزاره‌های خودسامان کاربرد دارند.

مثال

برای مثال دانشمندان با استفاده از روش‌های نانوزیست‌شناسی و مهندسی بافت موفق به ساخت و کشت مثانه در بیرون از بدن بیماران شدند و آن‌ها را به سه بیمار آمریکایی پیوند زدند. همچنین در مطالعات حیوانی نشان داده شده‌است که می‌توان رحم‌هایی را که بیرون از محیط بدن رشد داده شده‌اند برای رشد جنین درون بدن قرار داد. نانو فناوری DNA نیز مثال مهمی از زیست فناوری نانو است که در آن با استفاده از خواص ذاتی اسید نوکلئیک‌هایی مانند DNA موادی کاربردی تولید می‌گردد. 

علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاری‌های تحقیقاتی میان‌رشته‌ای، آموزش خاص و انتقال ایده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود.

تولید مواد و محصولات صنعتی 

محققین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نبوده‌است. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبک‌تر، قویتر و قابل برنامه‌ریزی ؛ کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنی ؛ ابزارهایی نوین بر پایه اصول و معماری جدید ؛ بکارگیری کارخانجات مولکولی یا خوشه‌ا‌ی که مزیت 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 دقت کنترل‌شده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص و کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آن‌ها، ایجاد می‌کند.

نانوتکنولوژی در پزشکی و بدن انسان

•  فراتر از سهل‌شدن استفاده بهینه از دارو، نانوتکنولوژی می‌تواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو ( Drug Delivery ) تهیه کند، که به‌نحو حیرت‌انگیزی توان درمانی داروها را افزایش می‌دهد. 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.

•  مواد زیست سازگار با کارآیی بالا، از توانایی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعال، می‌توان برای اعمال نقش تشخیصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئی‌سازی بکار می‌رود) درون سلول‌ها وارد نمود.

•  افزایش توان محاسباتی بوسیله نانوتکنولوژی، ترسیم وضعیت شبکه های ماکروملکولی را در محیط‌های واقعی ممکن می‌سازد. اینگونه شبیه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات کاشته‌شده زیست‌سازگار در بدن و جهت فرآیند کشف دارو، الزامی خواهدبود.

دوام‌پذیری منابع: کشاورزی ، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک

نانوتکنولوژی چنان چه ذکر شد، منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پس اب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فناوری‌های جدید، امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواه ن د کرد. در زمینه محیط زیست، علوم و مهندسی نانو، می‌تواند تاثیر 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 توسعه فناوری سبز جدید که محصولات جانبی ناخواسته 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.

مقاله پییشنهادی : آشنایی با کاربردهای نانو

زمینه انرژی

در زمینه انرژی، نانوتکنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی کارآیی، ذخیره‌سازی و تولید انرژی را تحت تاثیر 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 بدنه اتومبیل‌ها شود. استفاده گسترده ازاین نانوکامپوزیت‌ها می‌تواند سالیانه ۱٫۵ میلیارد لیتر صرفه‌جویی مصرف بنزین به ‌همراه داشته‌باشد .

یا انتظار می‌رود تغییرات عمده‌ا‌ی در فناوری روشنایی در ۱۰ سال آینده رخ دهد. می‌توان نیمه‌هادی‌های مورد استفاده در دیودهای نورانی ( LED ها) را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید کرد. در ا مریکا ، 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 .

 تکنولوژی نانو در هوا و فضا 

محدودیت‌های شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای ماموریتهای 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 طراحی و ساخت مواد سبک‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راکت‌ها، ایستگاه‌های فضایی و سکوهای اکتشافی سیاره‌ا‌ی یا خورشیدی، تعیین‌کننده است. همچنین استفاده روزافزون از سیستم‌های کوچک‌شده تمام خودکار، منجر به پیشرفت‌های شگرفی در فناوری ساخت و تولید خواهدشد. این مساله با توجه به اینکه محیط فضا، نیروی جاذبه کم و خلا بالا دارد، موجب توسعه نانوساختار ها و سیستم‌های نانو – که ساخت آنها در زمین ممکن نیست- در فضا خواهدشد.

کاربرد ریزذره ها در صنایع نظامی و امنیت ملی

برخی کاربردهای دفاعی ریز ذره ها عبارتند از:

• تسلط اطلاعاتی از طریق نانوالکترونیک پیشرفته بعنوان یک قابلیت مهم نظامی 
• امکان آموزش موثرتر نیرو
• به کمک سیستم‌های واقعیت مجازی پیچیده‌تر حاصله از الکترونیک نانوساختاری
• استفاده بیشتر از اتوماسیون ونانوربات های 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 فنی کمتر
•  هزینه کمتر در عمر کاری تجهیزات نظامی
• پیشرفت در امر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هسته‌ا‌ی
• بهبود طراحی 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 مکمل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمینه‌های دیگر، پشتیبانی کننده امنیت ملی است و بالعکس.

کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک

ظرفیت نهایی ذخیره اطلاعات به حدود یک ترابیت در هر اینچ ربع برسد، و این امر موجب می‌شود که ذخیره‌ سازی ۵۰ عدد DVD یا بیشتر در یک هارد دیسک با ابعاد یک کارت اعتباری شود. ذخیره‌سازی اطلاعات در مقیاس فوق‌ العاده کوچک، با استفاده از این فناوری می‌توان ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در حد ۱۰۰۰ برابر یا بیشتر افزایش دهد و نهایتاً به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به کوچکی یک ساعت مچی منتهی شود. ساخت تراشه‌ها در اندازه­های فوق­العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه‌­های ۳۲ تا ۹۰ نانو متر، تولید دیسک‌های نوری ۱۰۰ گیگا بایتی در اندازه‌­های کوچک نیز می‌­باشد.

فناوری نانو در جهان

چهل سال پیش Richard Feynman ، متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل، درسخنرانی معروف خود در سال ۱۹۵۹ با عنوان ” آن پایین فضای بسیاری هست “( Ther is plenty of room in the bottom ) به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت. وی درآن زمان اظهار داشت : “اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی مش را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی­‌زنند.” او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته‌­اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه‌ها را با مقیاس‌های کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچک­تر کنیم. در واقع آنها به مرزهای حقیقی­شان در لبه­‌های نامعلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود به‌­طوری که یک اتم را در مقابل دیگری به‌گونه‌­ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد کنیم.

با استفاده از این فرمهای بسیار کوچک چه وسایلی می‌توانیم ایجاد کنیم؟

Feynman ( مخترع نانو تکنولوژی) در ذهن خود یک “دکتر مولکولی” تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصربه فرد کوچکتر است و می­تواند به بدن انسان تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلول‌ها و یا انجام اعمال ترمیمی و بطور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد. در بحبوبه سال‌های صنعتی کلمه “بزرگ” از اهمیت ویژه­ای برخوردار بود. مثل علوم بزرگ، پروژه­های مهندسی بزرگ و غیره حتی کامپیوترها در دهه ۱۹۵۰ تمام طبقات ساختمان را اشغال می‌کردند. ولی از وقتی Feynman نظرات و منطق خود را بازگو کرد، جهان روندی به­‌سوی کوچک شدن در پیش گرفت.

کارهای انجام شده

Marvin Minsky تفکرات بسیار باروری داشت که می‌توانست به اندیشه­ های Feynman قوت ببخشد. Minsky پدر یابنده هوش‌­های مصنوعی دهه ۷۰-۱۹۶۰ جهان را در تفکراتی که مربوط به آینده می­شد، رهبری می­کرد. در اواسط دهه ۷۰ ، Eric Drexler که یک دانشجوی فارغ التحصیل بود، Minskey را به­عنوان استاد راهنما جهت تکمیل پایان­نامه‌­اش انتخاب کرد و او نیز این مسئولیت را بر عهده گرفت. Drexler سبت به وسایل بسیار کوچک Feynman علاقه­‌مند شده بود و قصد داشت تا در مورد تواناییی‌های آنها به کاوش بپردازد. Minskey نیز با وی موافقت کرد.

Drexler در اوایل دهه ۸۰، درجه استادی خود را در رشته علوم کامپیوتر دریافت کرده بود و گروهی از دانشجویان را به صورت انجمنی به دور خود جمع نموده بود. او افکار جوانترها را با یک سری ایده‌­ها که خودش “نانوتکنولوژی” نامگذاری کرده، مشغول می‌­داشت. Drexler اولین مقاله علمی خود را در مورد نانوتکنولوژی مولکولی (MNT) در سال ۱۹۸۱ ارایه داد. او کتاب Engin of Creation:The Coming Era of Nanotechnology را در سال ۱۹۸۶ به چاپ رساند. Drexler تنها درجه دکتری در نانوتکنولوژی را در سال ۱۹۹۱ از دانشگاه MIT دریافت داشت. او یک پیشرو در طرح نانوتکنولوژی است و هم‌­اکنون رئیس استیتو Foresight و Research Fellow می‌­باشد.

تعیین بودجه ­های کلان در کشورهای صنعتی برای تحقیقات در زمینه 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 نانو تکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند.

زیرا ریزذره ها به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آینده اقتصادی کشورها و جایگاه آنها در جهان را تحت تاثیر جدی قرار خواهد داد و این مساله 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.

اهمیت مطرح شدن طرح

همانگونه که اشاره شد بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال پیشرفت، برنامه‌هایی را برای پشتیبانی از فعالیتهای تحقیقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوین و اجرا می‌نمایند. اما یک سوال مهم برای کشور ما و بسیاری از کشورها که هنوز به نانو تکنولوژی 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.

ورود کشورها به عرصه نانوتکنولوژی 

بسیاری از صاحب‌نظران و محققان، نانوتکنولوژی را مساوی آینده دانسته‌اند. به عنوان نمونه کمیته مشاوران رئیس‌جمهور آمریکا در علوم و فناوری در تایید برنامه ملی نانو فناوری برای سال ۲۰۰۱، از نانوتکنولوژی به عنوان محور آینده جهان یاد می‌کند. به دلیل تاثیرات 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 مسوولان هر کشور امری حیاتی است.

دلایل اساسی ضرورت ورود کشور به عرصه نانوتکنولوژی

علاوه بر موضوع فوق، می‌توان دلایل زیر را برای اجتناب‌ناپذیری ورود کشورهایی چون ایران اقامه نمود:

 تاثیر اساسی نانو تکنولوژی در رشد و پیشرفت بسیاری از فناوری‌ها

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 نانو تکنولوژی 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 تاثیر گذاشته و دیر یا زود باید شاهد محصولات آنها بود.

نمونه

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 نانو تکنولوژی که زندگی انسان‌ها را نیز در برخواهد گرفت، خود القاءکننده این نتیجه خواهد بود که نمی‌توان به روی آن چشم بست.

تاثیر نانوتکنولوژی بر امنیت جهانی

 شکل‌گیری بازارهای بسیار بزرگاز 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.

شواهد موجود

شواهد موجود نشان می‌دهد که درصد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانو تکنولوژی 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 نانو تکنولوژی 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 نانو تکنولوژی بازار نیمه‌هادی را به طور کامل تحت تاثیر 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.

پیش‌ بینی های بخش دارو

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 سوال باید مطرح شود که جایگاه کشورهایی که به نانو تکنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آینده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اینکه سهم هر کشور یا بنگاه در زمان شکل‌گیری یک بازار تثبیت می‌شود، زمان سرمایه‌گذاری برای رسیدن به جایگاه مناسب، همین امروز است.