نانو تكنولوژی از دیدگاه جامعه شناختی

امروزه واژه نانوتكنولوژی برای توضیح جامع تمامی فعالیت های انجام شده در سطح اتمی و مولوكولی كه كاربردی در دنیای حقیقی داشته باشند به كار می رود از آنجا كه نانوتكنولوژی همواره در حال دگرگونی زندگی بشر است و نانوتكنولوژی جایی است كه تكنولوژی امروز ما به آن سمت حركت می كند بنابراین علم و تكنولوژی امروز ما در مقیاس نانو در بر گیرنده تحقیق و توسعه در نوك پیكان گستره وسیعی از رشته ها است

امروزه واژه نانوتكنولوژی برای توضیح جامع تمامی فعالیت های انجام شده در سطح اتمی و مولوكولی كه كاربردی در دنیای حقیقی داشته باشند به كار می رود.از آنجا كه نانوتكنولوژی همواره در حال دگرگونی زندگی بشر است و نانوتكنولوژی جایی است كه تكنولوژی امروز ما به آن سمت حركت می كند بنابراین علم و تكنولوژی امروز ما در مقیاس نانو در بر گیرنده تحقیق و توسعه در نوك پیكان گستره وسیعی از رشته ها است.اصطلاح نانوتكنولوژی در هر جایی كه دانشمندان تكنولوژیست ما با عناصر سازنده مواد اتمها و مولوكولها سر و كله می زنند به كار می رود. در واقع علوم و تكنولوژی در مقیاس نانو مرزهای شیمی ،علم، مواد پزشكی و سخت افزارهای كامپیوتر تحقیقاتی كه ادامه انقلاب تكنولوژی را ممكن می سازد در نوردیده است.

نانوتكنولوژی پهنه ای از علم است كه در آن ابعاد و تلرانس هایی با دقت یك دهم تا صد نانومتر نقش حیاتی ایفا می كند.در واقع این تعریف از Albert Franks تمامی زمینه های نانو را در بر می گیرد.

با پیشرفت تكنولوژی های در مقیاس نانو توسعه تولید مولوكولی امكان پذیر می شود.

نانوتكنولوژیی كه به مراتب قدرتمندتر و نظام مندتر است و در آن ماشینهایی در مقیاس نانو برای تولید محصولاتی در مقیاس بزرگ با دقت اتمی و هزینه پایین به كار می روند.

مكان مهندسی در مقیاس مولكولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman)، برنده جایزه نوبل فیزیك، مطرح شد. فین من طی یك سخنرانی در انستیتو تكنولوژی كالیفرنیا در سال ۱۹۵۹ اشاره كرد كه اصول و مبانی فیزیك امكان ساخت اتم به اتم چیز ها را رد نمی كند. وی اظهار داشت كه می توان با استفاده از ماشین های كوچك ماشین هایی به مراتب كوچك تر ساخت و سپس این كاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد. همین عبارت های افسانه وار فاینمن من راهگشای یكی از جذاب ترین زمینه های نانو تكنولوژی یعنی ساخت روبوت هایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشكری از نانوماشین هایی در ابعاد میكروب كه هر كدام تحت فرمان یك پردازنده مركزی هستند ، هر دانشمندی را به وجد می آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریك دركسلر (E.Drexler) این روبوت ها یا ماشین های مونتاژكن كوچك تحت فرمان پردازنده مركزی به هر شكل دلخواهی درمی آیند. شاید در آینده ای نه چندان دور بتوانید به كمك اجرای برنامه ای در كامپیوتر، تختخوابتان را تبدیل به اتومبیل كنید و با آن به محل كارتان بروید.

ماجرای پیدایش دو عبارت (( رو- پایین )) ((زیر- بالا)) در تعریف نانوتكنولوژی به جدال بزرگ اسمالی- دركسلر برای تصاحب مقام پدر خواندگی این دنیا اسرارآمیز بر می گردد. عبارت اول بیانگر برداشت جدیدتری از نانوتكنولوژی است كه به سركردگی ریچارد اسمالی برنده جایزه نوبل شیمی سال ۱۹۹۶ به خاطر كشف ساختار جدیدی از كربن موسوم به باك میسترفولون-c۶۰ در مخالفت با نانوتكنولوژی دركسلری رواج یافت .اما عبارت(( زیر بالا)) بر گرفته افكار رادیكال كیم اریك دركسلر نخستین پروفسور نانوتكنولوژی از دانشگاه MIT و بنیان گذار واژه نانوتكنولوژی در تبیین مفهوم تولید مولوكولی است .در میانه دهه ۸۰دركسلر با تكیه بر نبوق خارق العاده و الهام از مقاله تاریخیrichard Feynman ((ان پایین ها یك عالمه جاهست ))، مفاهیم نوینی را از كنترل و تولید مواد در سطوح اتمی و مولكول ارائه كرد. سخنان دركسلر در ابتدا به قدری حیرت آور و پیچیده به نظر می رسید كه بیشتر دانشمندان و كارشناسان را تنها به تحسین واداشت. اما در اواخر دهه ۹۰ و در اوایل هزاره سوم دو جریان متفاوت متشكل از صاحبان صنایع و عده ای از دانشمندان به سركردگی ریچارد اسمالی نانوتكنولوژی دركسلری را اساسا وهم و خیال ناممكن می دانست با استفاده از ضعف دركسلر در جلب افكار عمومی و روابط نه چندان مناسب وی با مجامع سیاسی تلاش كردند پرچم نانوتكنولوژی را از چنگ دركسلر در آورد.سرانجام این جریان نو در سال ۲۰۰۳ به كمك حمایتهای سیاسی و به راه انداختن جنجال ژورنالیستی سناریوی توده لزج خاكستری دركسلر را از میدان به در كنند.

به عنوان یكی از ویژگی های نانوتكنولوژی می توان گفت كه این مفهوم در بردارنده زمینه تحقیق و توسعه ای كاملا چند رشته ای است.در واقع تحقیقات در مقیاس نانو به بهره گیری همزمان از دانش ابزارها و تكنیكها و نیز اطلاعات درباره فیزیك واكنشهای مولوكولی و اتمی تبدیل شده است.امروزه دانشمندان علم مواد مهندسان مكانیك و الكترونیك و محققان علوم پزشكی به دنبال تشكیل تیمهای تحقیقاتی متشكل از زیست شناسان فیزیكدانان و شیمیدانان هستند.

چیزی حدود سی سال پیش كمپانی فاكس قرن بیستم مشتاقان سینما را به سفری خارق العاده برد.در این گشت و گذار سینمایی سیاستمداری به نام ریكوئل ولش بر اثر لخته شدن خون در آستانه مرگ قرار گرفت تا اینكه دانشمندان از طریق تكنولوژی های معجزه آسایی كشتی فلزی ده متری را تا اندازه سرسوزنی كوچك كرد.با شروع حركت این كشتی در جریان خون بدن ولش تماشاچیان با نفسهایی به شماره افتاده و چهره هایی لرزان گلوبول های شفیدی را مشاهده كردند كه به بزرگی غولهای عظیم الجثه در ماجراهای گالیور بودند.خدمه این كشتی پس از به پایان رساندن ماموریتشان به اندازه واقعی باز گشتند.در واقع اولین گام در راستای رویاهای بشر برای كوچك كردن پزشكی تا ابعاد میكروسكوپی بود.امروزه ما در سینما از داستانهای به مراتب مهیجتری لذت می بریم.داستان بچه هایی كه به اندازه مورچه در می آیند و ماشین های میكروسكوپی كه برای آلوده كردن جهان فرستاده شده اند.

این تكنولوژی جدید توانایی آن را دارد كه تاثیری اساسی بر كشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتكنولوژی كه بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود .

انتظار می رود كه مقیاس نانومتر به یك مقیاس با كارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد كه روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد .

نانوتكنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه ۳۰۰ میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و ۹۰۰ میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده شود .

نانوتكنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، كیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .

تقریبا نیمی از محصولات دارویی در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده متكی به نانوتكنولوژی خواهد بود كه این امر ، خود ۱۸۰ میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد .

كاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای كاربردهای فراوانی هستند كه پیش بینی شده است این دانش ، سالانه ۱۰۰ میلیارد دلار را طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده تحت تاثیر قرار دهد .

نانوتكنولوژی موجب توسعه محصولات كشاورزی برای یك جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمك زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یك نوع انباره جریان گذرا با الكترودهای نانولوله كربنی كه اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد كه این روش ۱۰ بار كمتر از روش اسمز معكوس ، آب دریا را نمك زدایی می كند .

انتظار می رود كه نانوتكنولوژی نیاز بشر را به مواد كمیاب كمتر كرده و با كاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم كند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتكنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا ۱۰ درصد كاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه ۱۰۰ میلیارد دلار و همچنین كاهش آلودگی هوا به میزان ۲۰۰ میلیون تن كربن شود.

در چند سال گذشته بازارچند میلیارد دلاری برپایه نانوتكنولوژی كسترش یافته اند . برای مثال در ایالات متحده ، IBM برای هد دیسكهای سخت ، یك سری حسگرهای مغناطیسی را ابداع كرده است .

Eastern Kodak و ۳M تكنولوژی ساخت فیلمهای نازك نانو ساختاری را به وجود آورده اند . شركت Mobil كاتالیستهای نانو ساختاری را برای دستگاههای شیمیایی تولید كرده است و شركت Merck ، داروهای نانوذره ای را عرضه كرده است . تویوتا در ژاپن مواد پلیمری تقویت شده نانوذره ای را برای خودروها و Samsung Electronics در كره ، در حال كار بر روی سطح صفحات نمایش توسط نانولوله های كربنی هستند . بشر درست در ابتدای مسیر قرار دارد و فقط چندین محصول تجاری از نانوساختارهای یك بعدی بهره می گیرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لایه و سوپر لاستیكها ) . نظزیات جدید و روشهای مقرون به صرفه تولید نانوساختارهای دو و سه بعدی از موضوعات مورد بررسی آینده می باشند.

---