نانو تکنولوژی یا ریزذره ها

آشنايی با نانو تکنولوژی 

نانو تکنولوژی، توانمندی توليد مواد، ابزارها و سيستم‌های جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر می‌شود. از همين تعريف ساده برمی­‌آيد که نانوتکنولوژی يک رشته جديد نيست، بلکه رويکردی جديد در تمام رشته هاست. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزه هاي مختلف از غذا، دارو، تشخيص پزشکي و بيوتکنولوژی تا الکترونيک، کامپيوتر، ارتباطات، حمل‌و­نقل، انرژی، محيط زيست، مواد، هوافضا و امنيت ملی  برشمرده اند. کاربردهای وسيع اين عرصه به همراه پيامدهای اجتماعی، سياسی و حقوقی آن، اين فن ­آوری را به­عنوان يک زمينه فرا رشته‌­ای و فرابخش مطرح نموده است.

آزمايش‌­ها و تحقيقات

هر چند آزمايش‌­ها و تحقيقات پيرامون نانوتکتولوژی از ابتدای دهه ۸۰ قرن بيستم بطور جدی پيگيری شد، اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد که نظر تمامی کشورهای بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان يکي از مهمترين اولويت‌های تحقيقاتی خويش طی دهه اول قرن بيست و يکم محسوب نمايند.

استفاده از اين فن­آوری در کليه علوم پزشکی، پتروشيمی، علوم مواد، صنايع دفاعی، الکترونيک، کامپوترهای کوانتومی و غيره باعث شده که تحقيقات در زمينه نانو به­ عنوان يک چالش اصلي علمی و صنعتی پيش روي جهانيان باشد. لذا محققين، اساتيد و صنعتگران ايرانی نيز بايد در يک بسيج همگانی، جايگاه، موقعيت و وضعيت خويش را در خصوص اين موضوع مشخص نمايند و با يک برنامه­ ريزی علمي دقيق و کارشناسانه به حضوری فعال و حتي رقابتي سالم در اين جايگاه، عرض­اندام و ابراز وجود نمايند و برای چنين کاري طراحی يک برنامه منسجم، فراگير و همه جانبه اجتناب­ناپذير 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 طبيعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاري‌های تحقيقاتی ميان‌رشته‌ای، آموزش خاص و انتقال ايده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود.

توليد مواد و محصولات صنعتی 

محققين قادر به ايجاد ساختارهايی از مواد خواهند شد که در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجادشان نبوده‌است. برخي از مزاياي نانوساختارها عبارتست از: مواد سبک‌تر، قویتر و قابل برنامه‌ريزی ؛ کاهش هزينه عمر کاری از طريق کاهش دفعات نقص فني ؛ ابزارهايی نوين بر پايه اصول و معماري جديد ؛ بکارگيری کارخانجات مولکولی يا خوشه‌ا‌ی که مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند. نانوتکنولوژی تغيير بنيانی مسيری است که در آينده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو با اندازه و ترکيب به دقت کنترل‌شده و سپس چيدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص و کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآيندهای توليد آن‌ها، ايجاد می‌کند.

نانوتکنولوژی در پزشکی و بدن انسان

•  فراتر از سهل‌شدن استفاده بهينه از دارو، نانوتکنولوژی مي‌تواند فرمولاسيون و مسيرهايی برای رهايش دارو ( Drug Delivery ) تهيه کند، که به‌نحو حيرت‌انگيزي توان درماني داروها را افزايش مي‌دهد. رفتار مولکولی در مقياس نانومتر، سيستم‌های زنده را اداره مي‌کند. يعنی مقياسی که شيمی، فيزيک، زيست‌شناسی و شبيه‌سازی کامپيوتری، همگی به آن سمت درحال گرايش هستند.

•  مواد زیست سازگار با کارآيي بالا، از توانايی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزاي فعال، مي‌توان برای اعمال نقش تشخيصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئي‌سازی بکار می‌رود) درون سلول‌ها وارد نمود.

•  افزايش توان محاسباتی بوسيله نانوتکنولوژی، ترسيم وضعيت شبکه های ماکروملکولی را در محيط‌های واقعي ممکن می‌سازد. اينگونه شبيه‌سازی‌ها برای بهبود قطعات کاشته‌شده زيست‌سازگار در بدن و جهت فرآيند کشف دارو، الزامی خواهدبود.

دوام‌پذيری منابع: کشاورزی ، آب، انرژی، مواد و محيط زيست پاک

نانوتکنولوژی چنان چه ذکر شد، منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي، انرژی و آب خواهد شد و پس اب و آلودگي را کاهش خواهدداد. همچنين فناوری‌هاي جديد، امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواه ن د کرد. در زمينه محيط زيست، علوم و مهندسی نانو، مي‌تواند تاثير قابل ملاحظه‌ا‌ی، در درک مولکولي فرآيندهای مقياس نانو که در طبيعت رخ مي‌دهد ؛ در ايجاد و درمان مسائل زيست‌محيطی از طريق کنترل انتشار آلاينده‌ها؛ در توسعه فناوری سبز جديد که محصولات جانبي ناخواسته کمتری دارند و یا در جريانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌باشد. لازم به ذکراست، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگي‌های کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زير ۲۰ نانومتر) و اندازه‌گيری و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق بزرگتر را دارد.

 

 

زمينه انرژی

در زمينه انرژی، نانوتکنولوژی می‌تواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ي کارآيی، ذخيره‌سازي و توليد انرژی را تحت تاثير قرار داده مصرف انرژی را پايين بياورد. به عنوان مثال، شرکت‌های مواد شيميايی، مواد پليمری تقويت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند که می‌تواند جايگزين اجزاي فلزی بدنه اتومبيل‌ها شود. استفاده گسترده ازاين نانوکامپوزيت‌ها می‌تواند ساليانه ۱٫۵ ميليارد ليتر صرفه‌جويي مصرف بنزين به ‌همراه داشته‌باشد .

يا انتظار می‌رود تغييرات عمده‌ا‌ی در فناوری روشنايي در ۱۰ سال آينده رخ دهد. مي‌توان نيمه‌هادی‌های مورد استفاده در ديودهای نورانی ( LED ها) را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد کرد. در ا مريکا ، تقريبا” ۲۰% کل برق توليدی، صرف روشنايی (چه لامپ‌های التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) می‌شود. مطابق پيش‌بينی‌ها در ۱۰ تا ۱۵ سال آينده ، پيشرفتهايی از اين دست می‌تواند مصرف جهانی را بيش از ۱۰% کاهش دهد که ۱۰۰ ميليارد دلار در سال صرفه‌جويی و ۲۰۰ ميليون تن کاهش انتشار کربن را به‌همراه خواهدداشت .

 تکنولوژی نانو در هوا و فضا 

محدوديت‌های شديد سوخت برای حمل بار به مدار زمين و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپيما برای ماموريتهاي طولانی به مناطق دور از خورشيد ، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفي را اجتناب‌ناپذير می‌سازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، اميد حل اين مشکل را بوجود آورده‌است.

“نانوساختن” ( Nanofabrication ) همچنين در طراحی و ساخت مواد سبک‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنياز برای هواپيماها، راکت‌ها، ايستگاه‌های فضايی و سکوهای اکتشافی سياره‌ا‌ی يا خورشيدی، تعيين‌کننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستم‌های کوچک‌شده تمام خودکار، منجر به پيشرفت‌های شگرفی در فناوری ساخت و توليد خواهدشد. اين مساله با توجه به اينکه محيط فضا، نيروی جاذبه کم و خلا بالا دارد، موجب توسعه نانوساختار ها و سيستم‌های نانو – که ساخت آنها در زمين ممکن نيست- در فضا خواهدشد.

کاربرد ریزذره ها در صنایع نظامی و امنيت ملی

برخي کاربردهای دفاعی ریز ذره ها عبارتند از:

• تسلط اطلاعاتی از طريق نانوالکترونيک پيشرفته بعنوان يک قابليت مهم نظامی 
• امکان آموزش موثرتر نيرو
• به کمک سيستم‌های واقعيت مجازی پيچيده‌تر حاصله از الکترونيک نانوساختاری
• استفاده بيشتر از اتوماسيون ونانوربات های پيشرفته برای جبران کاهش نيروی انسانی نظامی
• کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآيی خودروهای نظامی
• دستيابی به کارآيی بالاتر (وزن کمتر و قدرت بيشتر) موردنياز در صحنه‌های نظامی و در عين‌حال تعداد دفعات نقص فنی کمتر
•  هزينه کمتر در عمر کاری تجهيزات نظامی
• پيشرفت در امر شناسايی و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايی، زيستی و هسته‌ا‌ی
• بهبود طراحي در سيستم‌های مورد استفاده در کنترل و مديريت عدم تکثير سلاحهاي هسته‌ا‌ی
• تلفيق ابزارهای نانو و ميکرومکانيکی جهت کنترل سيستم‌های دفاع هسته‌ا‌ی

در بسياری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مکمل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمينه‌هاي ديگر، پشتيباني کننده امنيت ملی است و بالعکس.

کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک

ظرفيت نهايی ذخيره اطلاعات به حدود يک ترابيت در هر اينچ ربع برسد، و اين امر موجب می‌شود که ذخيره‌ سازي ۵۰ عدد DVD يا بيشتر در يک هارد ديسک با ابعاد يک کارت اعتباري شود. ذخيره‌سازی اطلاعات در مقياس فوق‌ العاده کوچک، با استفاده از اين فناوری می‌توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حد ۱۰۰۰ برابر يا بيشتر افزايش دهد و نهايتاً به ساخت ابزارهاي ابرمحاسباتی به کوچکي يک ساعت مچي منتهی شود. ساخت تراشه‌ها در اندازه­هاي فوق­العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه‌­های ۳۲ تا ۹۰ نانو متر، توليد ديسک‌هاي نوری ۱۰۰ گيگا بايتی در اندازه‌­های کوچک نيز می‌­باشد.

فناوری نانو در جهان

چهل سال پيش Richard Feynman ، متخصص کوانتوم نظری و دارنده جايزه نوبل، درسخنراني معروف خود در سال ۱۹۵۹ با عنوان ” آن پايين فضاي بسياري هست “( Ther is plenty of room in the bottom ) به بررسی بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت. وي درآن زمان اظهار داشت : “اصول فيزيک، تا آنجايی که من توانایی مش را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چيزها حرفي نمی­‌زنند.” او فرض را بر اين قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته‌­اند که چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه‌ها را با مقياس‌های کوچک بسازند، پس ما خواهيم توانست که آنها را کوچک و کوچک­تر کنيم. در واقع آنها به مرزهای حقيقي­شان در لبه­‌های نامعلوم کوانتوم نزديک خواهند بود به‌­طوری که يک اتم را در مقابل ديگری به‌گونه‌­ای قرار دهيم که بتوانيم کوچکترين محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ايجاد کنيم.

 

با استفاده از اين فرمهای بسيار کوچک چه وسايلی می‌توانيم ايجاد کنيم؟

Feynman ( مخترع نانو تکنولوژی) در ذهن خود يک “دکتر مولکولي” تصور کرد که صدها بار از يک سلول منحصربه فرد کوچکتر است و مي­تواند به بدن انسان تزريق شود و درون بدن برای انجام کاري يا مطالعه و تاييد سلامتي سلول‌ها و يا انجام اعمال ترميمی و بطور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سير بپردازد. در بحبوبه سال‌های صنعتي کلمه “بزرگ” از اهميت ويژه­اي برخوردار بود. مثل علوم بزرگ، پروژه­هاي مهندسی بزرگ و غيره حتي کامپيوترها در دهه ۱۹۵۰ تمام طبقات ساختمان را اشغال می‌کردند. ولي از وقتي Feynman نظرات و منطق خود را بازگو کرد، جهان روندی به­‌سوی کوچک شدن در پيش گرفت.

کارهای انجام شده

Marvin Minsky تفکرات بسيار باروری داشت که می‌توانست به انديشه­ های Feynman قوت ببخشد. Minsky پدر يابنده هوش‌­های مصنوعی دهه ۷۰-۱۹۶۰ جهان را در تفکراتی که مربوط به آينده مي­شد، رهبری مي­کرد. در اواسط دهه ۷۰ ، Eric Drexler که يک دانشجوی فارغ التحصيل بود، Minskey را به­عنوان استاد راهنما جهت تکميل پايان­نامه‌­اش انتخاب کرد و او نيز اين مسئوليت را بر عهده گرفت. Drexler سبت به وسايل بسيار کوچک Feynman علاقه­‌مند شده بود و قصد داشت تا در مورد تواناييی‌های آنها به کاوش بپردازد. Minskey نيز با وی موافقت کرد.

Drexler در اوايل دهه ۸۰، درجه استادی خود را در رشته علوم کامپيوتر دريافت کرده بود و گروهی از دانشجويان را به صورت انجمنی به دور خود جمع نموده بود. او افکار جوانترها را با يک سری ايده‌­ها که خودش “نانوتکنولوژی” نامگذاری کرده، مشغول می‌­داشت. Drexler اولين مقاله علمی خود را در مورد نانوتکنولوژی مولکولی (MNT) در سال ۱۹۸۱ ارايه 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 دريافت داشت. او يک پيشرو در طرح نانوتکنولوژی است و هم‌­اکنون رئيس استيتو Foresight و Research Fellow می‌­باشد.

تعيين بودجه ­های کلان در کشورهاي صنعتي برای تحقيقات در زمينه نانوتکنولوژی

بسياري از کشورهای توسعه‌يافته و در حال توسعه (در حدود ۳۰ کشور)، برنامه‌هايي را در سطح ملی برای پشتيبانی از فعاليتهای تحقيقاتی و صنعتی نانو تکنولوژی تدوين و اجرا می‌نمايند.

زيرا ریزذره ها به عنوان انقلابی در شرف وقوع، آينده اقتصادي کشورها و جايگاه آنها در جهان را تحت تاثير جدی قرار خواهد داد و اين مساله در اين کشورها توسط صاحب‌نظران و محققان تبيين‌شده و برای مديران اجرايی به صورت يک امر شفاف و قطعي درآمده است. در بخشی از اين کشورها، در يکي دو سال اخير تحرکات شديدی از طرف دولت‌ها برای سرعت بخشيدن به توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته و فعاليتهايی که تا قبل از اين به صورت خودجوش توسط محققان انجام مي‌گرفته است، با تشويق و حمايت‌های مستقيم دولت ادامه يافته‌اند.

اهميت مطرح شدن طرح

همانگونه که اشاره شد بسياری از کشورهای پيشرفته و در حال پيشرفت، برنامه‌هايی را برای پشتيبانی از فعاليتهای تحقيقاتی و صنعتی نانوتکنولوژی تدوين و اجرا می‌نمايند. اما يک سوال مهم برای کشور ما و بسياري از کشورها که هنوز به نانو تکنولوژی به عنوان تمدن آينده علمی توجه کافي نکرده‌اند، اين است که آيا بايد با اين روند همراه شد يا نه؟ توجه به فضای بسيار بزرگ و در حال ايجاد نانوتکنولوژی و حجم وسيع فعاليتهای مربوط به آن در دنيا، اين باور را به انسان القاء می‌کند که دير يا زود بايد آينده را ديد و برای ورود به آن اقدام نمود.

ورود کشورها به عرصه نانوتکنولوژی 

بسياري از صاحب‌نظران و محققان، نانوتکنولوژی را مساوي آينده دانسته‌اند. به عنوان نمونه کميته مشاوران رئيس‌جمهور آمريکا در علوم و فناوری در تاييد برنامه ملي نانو فناوری برای سال ۲۰۰۱، از نانوتکنولوژی به عنوان محور آينده جهان ياد مي‌کند. به دليل تاثيرات اين فناوری بر اکثر فناوریهای موجود، عقيده صاحب‌نظران اين است که متخصصان رشته‌هاي مختلف بدون گرايش به مباحث مقياس نانو در دهه‌های آينده فرصتی برای رشد نخواهند داشت و شکوفايی بسياري از فناوریهای مهم ازجمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسيار عظيم قرن بيستم بدون بهره‌گيری از نانوتکنولوژی دچار اختلال خواهند شد. از اين جهت اين مسئله برای دانشگاهيان، محققان و مسوولان هر کشور امري حياتي است.

دلايل اساسی ضرورت ورود کشور به عرصه نانوتکنولوژی

علاوه بر موضوع فوق، می‌توان دلايل زير را برای اجتناب‌ناپذيری ورود کشورهايی چون ايران اقامه نمود:

 تاثير اساسی نانو تکنولوژی در رشد و پيشرفت بسياری از فناوری‌ها

ماهيت فرارشته‌ای علوم و فناوری نانو به عنوان توانمندی توليد مواد، ابزارها و سيستم‌های جديد با دقت اتم و مولکول، موجب تعريف کاربردهای بسياري زيادی در عرصه‌هاي مختلف علمي و صنعتي شده است. برای نانو تکنولوژی کاربردهای بسياری را در حوزه‌های دارو و غذا و بهداشت، درمان بيماريها، محيط‌زيست، انرژی، الکترونيک، کامپيوتر و اطلاعات، مواد، ساخت و توليد، هوافضا، بيوتکنولوژی و کشاورزی و امنيت ملي و دفاع برشمرده‌اند. به همين دليل بر تمام فناوری‌ها تاثير گذاشته و دير يا زود بايد شاهد محصولات آنها بود.

نمونه

به عنوان نمونه در بخش پزشکي و بهداشت، يک زمينه کاری بسيار مهم، سيستم توزيع دارو در داخل بدن می‌باشد. مصرف دارو در حال حاضر به صورت حجمی است در حالي که سلولهای خاصي از بدن نيازمند آن می‌باشند. در روش جديد دارو با وسايل ترزيق متفاوت با امروزه به صورت مستقيم به سمت سلولهای مشخص جهت‌گيری شده و دارو به محل نياز تحويل داده می‌شود.

با همين مکانيزم، بيماريهای بزرگ و کوچک در آغاز شکل‌گيری قابل تشخيص و درمان خواهند بود. يا در بخش مواد، پروژه‌هايی در دست کار می‌باشد که موادی با وزن بسيار کم و خواص بسيار مناسب توليد شوند. کاربرد اين مواد در ساختمان، خودرو، هواپيما و بسياری از ملزومات زندگي انسان‌ها ديده خواهد شد. بنابراین عرصه بسيار وسيع نانو تکنولوژی که زندگی انسان‌ها را نيز در برخواهد گرفت، خود القاءکننده اين نتيجه خواهد بود که نمي‌توان به روی آن چشم بست.

 

تاثير نانوتکنولوژی بر امنيت جهانی

 شکل‌گيری بازارهای بسيار بزرگاز نظر دفاعی، نانوتکنولوژی برای کشورها، هم فرصت است هم تهديد. به لحاظ کاربردهای بسيار زيادی که اين فناوری می‌تواند در امور نظامی داشته باشد، گرايش زيادی در بخش دفاعی کشورها به تحقيق و توسعه نانوتکنولوژی صورت گرفته است. اين کاربردها از لباسهای مانع خطر تا پرنده‌های بسيار کوچک، تجهيزات اطلاعاتی و بسياری موارد ديگر است که هم‌اکنون با حمايت وزارتخانه‌های دفاع کشورهايی چون آمريکا، ژاپن و برخي کشورهاي اروپايی به صورت پروژه‌های تحقيقاتی در حال انجام هستند. از اين جهت اين فناوری برای کشورها يک تهديد محسوب می‌شود. اما برای کشورهايی که بتوانند با استفاده از روند موجود، جايگاهی را در آينده امنيت جهانی برای خود در نظر بگيرند، يک فرصت خواهد بود. با توجه به اينکه اين کاربردها بسيار متنوع هستند، هر کشوري می‌تواند زمينه‌ای را برای پيشگامی در جهان سهم خود نمايد و در آينده رقابتهای بين‌المللی نقشی داشته باشد.

شواهد موجود

شواهد موجود نشان می‌دهد که درصد بالايی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانو تکنولوژی خواهد بود و به همين دليل دولت‌ها و شرکتهای بزرگ و کوچک به دنبال کسب جايگاهی برای خود در اين بازارها هستند. ميهيل روکو، رئيس کميته علوم و فناوری نانو در رياست‌جمهوری آمريکا طي مقاله‌ای در ماه می سال ۲۰۰۱، پتانسيل نانو تکنولوژی برای تغيير چشمگير در اقتصاد جهاني را يادآوری نموده است.

بر مبناي پيش‌بينی وی و بخش ديگری از صاحب‌نظران در ده الی ۱۵ سال آينده نانو تکنولوژی بازار نيمه‌هادی را به طور کامل تحت تاثير قرار خواهد داد. خبرهايی نيز که اخيراً از شرکتهاي اصلی سازنده پردازنده‌های کامپيوتر در آمريکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازنده‌های حاوی يک ميليارد نانوترانزيستور تا قبل از ۱۰ سال آينده حکايت دارد. به عنوان مثال شرکت اينتل اعلام نموده است که در سال ۲۰۰۷ پردازنده‌های متکی بر نانوترانزيستور را با قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف کمتر نسبت به آخرين دستاوردهای امروزی نيمه‌هادی‌ها وارد بازار خواهد کرد.

پیش‌ بینی های بخش دارو

در بخش دارو نيز پيش‌بينی شده است تا ۱۰ الي ۱۵ سال آينده نيمی از اين صنعت متکي بر نانوتکنولوژی خواهد بود که خود نياز به وسايل تزريق جديد و آموزش‌های پزشکی روزآمد خواهد داشت يا در مورد موادشيميايی، فقط ذکر بازار ۱۰۰ ميليارد دلاری کاتاليست‌ها که تا ۱۰ سال آينده به طور کامل متکی بر کاتاليست‌های نانوساختاری خواهد بود برای نشان دادن اهميت بحث کافی است. از هم‌اکنون بازار بزرگي برای بکارگيری مواد جديد در محصولات فعلی در حال شکل‌گيری است. موادی که مي‌توانند خواص جديد و فوق‌العاده‌ای به محصولات موجود بخشيده و موجب کاهش قيمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله‌های کربنی ( Carbon Nanotubes ) با وزن بسيار کمتر و استحکام بسيار بيشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زيادي از صنايع را در آينده تحت تاثير قرار خواهد داد.

در کنار اين پيش‌بينی‌ها، اين سوال بايد مطرح شود که جايگاه کشورهايی که به نانو تکنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آينده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اينکه سهم هر کشور يا بنگاه در زمان شکل‌گيری يک بازار تثبيت می‌شود، زمان سرمايه‌گذاری برای رسيدن به جايگاه مناسب، همين امروز است.