نانو تكنولوژى چيست؟

علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تکنولوژی) توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یک حرف از علم» یکپارچه خواهد کرد.
میلیونها سال است که در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملکولی ) – مثل یک درخت یا یک میکروب – ساخته می شود. علم بشری اینک در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد که در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو کاربردهای را به منصه ظهور می رساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد که بشر تصور آنها را هم نکرده است. به عنوان مثال: ساخت مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نوورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلیهمه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف  سلاحهای سبک تر، کوچکتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری ارسال دقیق دارو به آدرس های مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر.

تاریخچه نانوتکنولوژی:

1-2-   1959- 1958 شکل گیری مفاهیم نانوتکنولوژی

2-2-  1986-  1988 شروع شکل گیری تحقیقات با تعاریف شفاف،

پیشرفتهایی در بعضی امکانات و تجهیزات

3-2-  1989- 1991 گسترش فعالیتها و شروع حضور دولتها

4-2-  1992-1994 تعریف پروژه‌های تحقیقاتی زیاد و جواب دادن بعضی از پروژه‌ها

5-2-  1995 تاکنون ورود جدی دولتها و سرایه گذاری بخش خصوصی

منافع نانوتکنولوژی چیست؟

مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش‌بینی تاثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمده‌اند‌‌‌، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شده‌اند، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایه‌ها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانوذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ‌دانه.

بسیاری دیگر از ساختارها نیز هم‌ اکنون در مرحله تحقیق و یا توسعه هستند که لیست برخی از آنها در زیر آمده است:

صنایع اتومبیل‌سازی و هوانوردی: مواد جدید که  از نانو ذرات ساخته شده‌اند برای بدنه های سبک‌تر، لاستیکهایی با مقاومت سایش بهتر و قابل بازیابی،  رنگ‌کارهای بیرونی که احتیاجی به شستشو ندارند،  پلاستیکهای ارزان غیرقابل اشتعال، صنایع الکترونیکی برای کنترل، پوشش‌های خود ترمیم و منسوجات بکار میروند.

الکترونیک و ارتباطات: ضبط کامل صدا توسط نانولایه‌ها و نقطه‌چین‌کردن، صفحه‌های نمایش صاف، تکنولوژی بی‌سیم، ابزار و فرایندهای جدید در تکنولوژیهای اطلاعات و ارتباطات، هزاران اصلاح و پیشرفت در ظرفیت ذخیره داده‌ها و سرعت پردازش  در سطح پایین‌تر قیمت و کارایی بالاتر در مقایسه با مدارات فعلی الکترونیکی.

مواد و شیمی: کاتالیزورهایی که راندمان انرژی را در واحدهای شیمیایی بالا می‌برند و باعث بهتر شدن بازدهی احتراق در وسایل نقلیه می‌شوند، در‌یلهای خیلی سخت و مقاوم، ابزارآلات برش، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان‌سازها.

داروسازی، بهداشت و علوم زندگی: داروهای جدید با ساختار نانو،  ژنها و سیستمهای ارسال دارو که بسوی مکانهای مشخصی از بدن هدف‌گیری شده‌اند، قطعات سازگار برای جایگزینی اعضای بدن،  سنسورها برای آزمایشگاههای کامل  روی یک تراشه، موادی برای استخوان و بازسازی بافت‌ها.

تولید تکنولوژیهای انرژی: انواع جدید باطریها،  فتوسنتز مصنوعی برای انرژی تمیز، سلولهای خورشیدی کوانتمی،  ذخیره ایمن هیدروژن برای استفاده بعنوان سوخت تمیز، ذخیره انرژی با استفاده از مواد سبکتر و مدارات کوچکتر.

اکتشافات فضایی: وسایل نقلیه سبک فضایی، تولید و مدیریت اقتصادی انرژی ، سیستمهای روباتی فوق‌العاده کوچک و توانا.

محیط‌زیست: پره‌های انتخاب‌کننده که می‌توانند آلودگیها و حتی نمک را از آب جدا کنند، جرم‌‌گیرها و صافی‌های نانوساختار برای برطرف کردن آلودگیها از بیرون ریزهای صنعتی،  افزایش بهره‌وری در نگهداری و تعمیرات صنعتی با مواد و انرژی کمتر و افزایش امکان بازیافت.

امنیت ملی: آشکارسازها و مسمومیت‌زداهای موسسات بیولوژیکی و شیمیایی، مدارات الکترونیکی تواناتر، مواد و پوشش‌های سخت نانو ساختار،  منسوجات سبک و خود ترمیم، جایگزینی خون، سیستمهای نظارتی مینیاتوری

دولت چه باید بکند تا کشور بتواند از تمام مزایای نانوتکنولوژی استفاده کند؟ دولت  در اطمینان دادن نسبت به اینکه کشور سودهای عظیم نانوتکنولوژی را دریافت خواهد کرد نقش کلیدی ایفا می‌نماید. اهداف تحقیقات نانوتکنولوژی بسیار پایه‌ای، درازمدت (بیشتر از 10 سال) و فرا رشته‌ ای است و ریسکهای زیادی برای صنعت در به عهده گرفتن سریع رهبری آن وجود دارد. صنعت توان سرمایه‌گذاری بر روی تحقیقات درازمدت و مخاطره‌آمیز را که سالهای دراز طول خواهد کشید تا به مرحله تولید برسند را ندارد لذا در کشور بایستی تحقیقات دانشگاهی و دولتی این خلاء را پر کنند. بخاطر طبیعت فرارشته‌ای نانوتکنولوژی تیمهایی از فیزیکدانان، شیمی‌دانان، بیولوژیست‌ها و مهندسان برای توسعه آن موردنیاز می‌باشد. موسسات دولتی نیز بایستی این کار تیمی را پرورانده و به ثمر برسانند. علاوه بر آن زیرساختارهای جدیدی در دانشگاهها و آزمایشگاههای ملی برای توسعه در این بخش لازم است.