کتابخانه ای در کف دست

اگرچه فناوری نانو مدتی است كه وارد عرصه الكترونیك دیجیتال شده ولی تاكنون از این فناوری به ساده ترین شكل ممكن استفاده شده است اما اینك تحولی عظیم در حال شكل گیری است. ساخت حسگرها و بازوهای روباتیك با اندازه هایی در حدود ۹ میكرومتر كه برای قطع و وصل كردن سیگنال های مخابراتی استفاده می شوند، بیشترین كاربرد این فناوری نوین را به خود اختصاص داده اند. امروز در زمانه ای قرار گرفته ایم كه با پشت سر گذاشتن مرحله اول باید خود را آماده رویارویی با مرحله دوم پیشرفت بكنیم. دومین گام گستره وسیعی از ابزارها و دستگاه های الكترومكانیكی را تحت تاثیر قرار داده است و روش ساخت آنها را دگرگون خواهد كرد. روی آوردن سازندگان و شركت های بزرگ سازنده تراشه، دیسك های سخت و سی دی ها و... به سمت تكنولوژی «MEMS» یعنی ساخت دستگاه های الكترومكانیكی فوق العاده كوچك باعث می شود قیمت این قطعات كاهش یافته و عملكرد آنها بهبود قابل ملاحظه ای پیدا كند.
انتظار می رود این بهبود عملكرد همه جانبه باشد. بدین معنی كه مصرف دستگاه ها پایین آمده، وزن آنها كمتر شده و حجم آنها نیز كوچك تر شود. انتظار می رود علاوه بر بهبود عملكرد یا ارزان تر شدن دستگاه های فعلی كارهایی هم كه قبلاً غیرقابل انجام بوده و یا با دشواری های زیادی انجام می شدند، به راحتی قابل انجام شوند. به طور مثال انجام جراحی های چشم می تواند نمونه خوبی از این كارها باشد. یكی از مواردی كه فناوری نانو خیلی سریع (مثلاً در سال جاری میلادی) ممكن است روی فرآیند ساخت آن تاثیر بگذارد، گوشی های تلفن همراه است. این فناوری می تواند باعث ساخت تجهیزاتی شود كه با قرار دادن آنها در داخل گوشی ها پارامترهای محیطی مختلف مانند فاصله تا نزدیك ترین آنتن، شرایط جوی مانند دما و رطوبت و موارد مشابه دیگر اندازه گیری شده و مدارهای تقویت كننده داخل گوشی خود را با این پارامترها سازگار كنند. این سازگاری به معنای بهتر شدن كیفیت صدا در حد بسیار عالی و صرفه جویی بیشتر در عمر باتری و كمتر شدن قطع ارتباط ها خواهد بود.
در فناوری نانو با روی هم قرار دادن چهار یا پنج لایه بسیار نازك با قطر كمتر از سه نانومتر، حسگرها و بازوهای روباتیك و سایر وسایل صنعتی ساخته می شود. ناگفته نماند كه انجام این عمل چقدر سخت و دشوار است. دكتر «تارپین» یكی از دانشمندانی است كه بیش از ۳۰ سال روی تكنولوژی های نوری كار كرده و اكنون با تعجب بیان می كند كه هرگز در طول دوران كاری خود چنین فرآیند ظریف و پیچیده ای (دستاوردهای جدید فناوری نانو) را تجربه نكرده است.
نانو تكنولوژی (كه از سال ۲۰۰۰ میلادی كار جدی روی آن آغاز شده است) در حال حاضر مورد توجه بسیاری از شركت ها و سازمان های دنیا قرار گرفته است و روز به روز بیشتر وارد مرحله تجاری می شود. بدون شك اصلی ترین رقیب ها در این عرصه ایالات متحده آمریكا و ژاپن هستند. جورج بوش رئیس جمهور آمریكا برای سال ۲۰۰۶ میلادی حدود یك میلیارد دلار بودجه برای تحقیق و توسعه در زمینه نانو تكنولوژی در نظر گرفته است. ژاپن هم كه اصلی ترین رقیب آمریكا در این زمینه است، تقریباً هم زمان با آمریكا و از سال ۲۰۰۰ میلادی كار در این زمینه را آغاز كرده است. شاید بتوان در زمینه صنعتی و تجاری كردن نانو تكنولوژی این كشور را یك گام جلوتر از آمریكا دانست. ولی در عوض آمریكا نیز در زمینه تحقیقات پایه ای و دست یافتن به راهكارهای جدیدی كه از این فناوری استفاده می كند، از ژاپنی ها جلوتر است. یك نمونه از این تحقیقات پایه ای محاسبات مولكولی است. در این روش از مولكول ها برای انجام پردازش های مختلف و به دست آوردن حاصل عملیات ریاضی استفاده می شود. این در حالی است كه ایالات متحده برای سال ۲۰۰۷ میلادی در حدود ۳ میلیارد دلار بودجه برای گسترش توسعه در زمینه نانوتكنولوژی استفاده خواهد كرد. در حال حاضر دو وزارتخانه مهم ژاپن یعنی وزارت فرهنگ، آموزش، علوم و تكنولوژی (MEXT) و وزارت صنایع، تجارت و اقتصاد (METI) روی فناوری نانو تمركز كرده و علاقه زیادی به این موضوع از خود نشان می دهند. شركت های خودرو سازی تویوتا و نیسان به همراه شركت الكترونیكی NEC تاكنون توانسته اند تا حد قابل توجهی این فناوری را وارد عرصه صنعت كرده و از آن بهره برداری كنند.
سپرهای تقویت شده تویوتا و نیسان و باتری های سوختی NEC كه با متانول كار می كنند، نمونه هایی از این كاربرد موفق محسوب می شوند. برای آنكه بتوان مقایسه ای بین نانوتكنولوژی و فناوری های قدیمی داشت، جالب است بدانیم كه باتری های جدید ساخت NEC عمری ۱۵ برابر باتری های فعلی دارند و قرار است این شركت كامپیوترهای كیفی خود را كه از این باتری استفاده می كنند، هر چه سریع تر به بازار ارائه كند. البته رقبای این شركت نیز در این مورد بیكار ننشسته اند و انتظار می رود توشیبا و هیتاچی نیز كامپیوترهای كیفی مشابهی را تقریباً همزمان با NEC ارائه كنند.
احتمالاً علاقه وافر ژاپنی ها به نانوتكنولوژی به دلایل تاریخی و علاقه مندی آنها به ساخت تجهیزات مینیاتوری و خیلی كوچك باشد. همان طور كه از سابقه چند دهه گذشته هم برمی آید، ژاپنی ها همواره در این راستا موفق عمل كرده و در بعضی موارد پیشتاز بوده اند. بنابراین دلیلی وجود ندارد كه در مورد نانوتكنولوژی شاهد خلاف این قضیه باشیم. بودجه كشور ژاپن برای تحقیقات نانوتكنولوژی در سال گذشته ۸۰۰ میلیون دلار بوده است كه از این لحاظ پس از آمریكا در رتبه دوم جهان قرار دارد. نمونه هایی از پروژه هایی كه در حال حاضر ژاپنی ها با استفاده از فناوری نانو روی آن كار می كنند عبارتند از: ساخت صفحات LCD فوق العاده نازك و سبك، بدنه های بسیار مقاوم و سبك برای اتومبیل ها و هواپیماها و شیشه های بسیار دقیق كه می تواند در ساخت DVDها مورد استفاده قرار گیرد.
DVD هایی كه با این شیشه های دقیق ساخته می شوند، می توانند پرتو لیزر را دقیق تر متمركز كرده و بازتاب دهند و بدین ترتیب ظرفیت ذخیره سازی آنها بسیار بالاتر خواهد بود. شركت های ژاپنی علاوه بر این تكنیك پیشرفته، روی چند لایه كردن آنها نیز كار می كنند. یك DVD دو لایه از نظر ظاهری كاملاً شبیه به یك DVD معمولی است ولی اطلاعات در دو لایه مختلف آن ذخیره می شوند و بدین ترتیب حجم ذخیره سازی این DVDها دو برابر نمونه معمولی آن خواهد بود. این فناوری فقط در حد حرف و تئوری نیست و به ادعای آقای «كوجی فوجی تا» كه یكی از محققان نانو شیشه در شهر توكیو است، در مرحله ورود به صنعتی شدن است. به بازار آمدن فناوری های اینچنینی می تواند ما رابه مرحله ای برساند كه شش سال قبل در سال ۲۰۰۰ رئیس جمهوری وقت آمریكا پیش بینی كرده بود، یعنی مرحله ای كه بتوان مطالب كلیه كتاب های موجود در كنگره آمریكا را در وسیله ای به اندازه كف دست ذخیره كرد.

NEWS.COM
ترجمه: علیرضا سزاوار

منبع : روزنامه شرق