نانو آینده ی فردای ما

ابتدا باید بگویم نانو آینده فردای ماست و من فکر می کنم که در سال های آینده به اوج قدرت خود میرسد تمام علوم تحت تاْثیر علم نانو است در نانو بسیاری از راز و رمز های جهان هستی پنهان است

ابتدا باید بگویم نانو آینده فردای ماست و من فکر می کنم که در سال های آینده به اوج قدرت خود میرسد تمام علوم تحت تاْثیر علم نانو است در نانو بسیاری از راز و رمز های جهان هستی پنهان است نانو یکی از پر قدرت ترین و بزرگ ترین علم در جهان تا کنون شناخته شده که دانشمندان اروپایی و آمریکایی هنوز با این همه تلاش و کوشش گام نخست برای ورود به این علم بسیار بزرگ را برداشته اند و به طور صریح و روشن و واضح می گویم جهان‮ ‬امروزی‮ ‬توسط‮ ‬نانو‮ ‬تغییر‮ ‬می‮ ‬یابد و در واقع طلوع خورشید نانو در جهان باعث ایجاد عظیم ترین قدرت در جهان کنونی خواهد شد پس بیاییم اطلاعاتمان را در مورد این علم زیاد کنیم شاید ما هم به توسط این علم و با توکل بر خداوند گامی بزرگ برای جبران بسیاری از عقب ماندگی هایمان برداریم و این فرصت طلایی را استفاده کنیم و گرنه قرن ها به عقب باز خواهیم گشت .

● نانو (انقلاب فرا صنعتی)

▪ فصل‮ ‬اوّل‮ : گام نخست برای شناخت نانو

۱) ‬پایه‮ ‬گذار‮ ‬علم‮ ‬نانو

سال ۱۹۵۹ را می توان تاریخ آغاز "فناوری نانو ی جدید یا نوین " دانست.در این سال دانشمند مشهور دکتر ریچارد فاینمن در کالیفرنیا برگزار شد ، اعلام نمود که "فضا های بیشتری در محدوده های پایین وجود دارد ." در واقع در بسیاری از منابع علمی مرتبط با فناوری نانو، این سخن رانی و ایده هایی که دکتر فاینمن در طی آن ارایه نمود، به عنوان اولین بنای این علم محسوب شده است .

دکتر ریچارد فیلیپس فاینمن ، در تاریخ یازدهم ماه می سال ۱۹۱۸ در آمریکا و در شهر منهتن نیویورک به دنیا آمد . پدر او علاقه مند بود تا پسرش یک معلم فیزیک صاحب نام شود و لذا فاینمن در طول سال های تحصیلش ،در مورد علوم ریاضی و فیزیک بسیار مطالعه می کرد . وی همچنین برای آزمایش در زمینه ی الکتریسیته ، یک آزمایشگاه در خانه اش برپا نمود.فاینمن از نماد های ریاضیاتی خودش برای توابعی مانند سینوس،کسینوس،تانژانت و استفاده می کرد. این دانشمند در دبیرستان فار راک اوی به تحصیل پرداخت و در سال آخر دبیرستان برنده جایزه ی ریاضی دانشگاه نیویورک شد. پس از اتمام دبیرستان تمایل به ادامه تحصیل داشت اما به جز موسسهُ فناوری ماساچوست ،بقیه دانشگاه ها به خاطر نمراتش از پذیرش وی خودداری نمودند. به هر حال فاینمن در سال ۱۹۳۵ وارد موسسهُ فناوری ماساچوست شد و در سال ۱۹۳۹ در رشته ی فیزیک در مقطع لیسانس فارغ التحصیل گردید.در سال ۱۹۴۲،وی پروژه ی تحقیقاتی دوره ی دکتری خود را که روی ساخت بمب اتم (۱۹۴۲-۱۹۴۱) بود ، به اتمام رسانید و دکترای خود را از دانشگاه پرینستون دریافت نمود.او پس از دریافت مدرک دکترا ،به لوس آلاموس رفت تا در سن ۲۵ سالگی به عنوان یکی از محققان ارشد علمی،کار روی ساخت بمب اتم را ادامه دهد .

سپس فاینمن به عنوان رییس بخش تیوری این گروه منصوب گردید.در سال ۱۹۴۵،فاینمن به عنوان استاد فیزیک تیوری در دانشگاه کرنل به فعالیت پرداخت در بین سال های ۱۹۵۲ تا ۱۹۵۹ ، به عنوان استاد مدعو برای تدریس فیزیک تیوری در موسسه فناوری کالیفرنیا مشغول به کار شد.بعد از آن سال نیز تا زمان فوت خود در سال ۱۹۸۸،در سمت استاد درس فیزیک تیوری در آن دانشگاه مشغول به کار بود. این دانشمند مشهور،موفق به دریافت جوایز ارزشمندی در رشته ی کاری خود گردید.

جایزه ی آلبرت انیشتن از دانشگاه پرینستون به سال۱۹۵۴، جایزه ی آلبرت انیشتن از دانشکده پزشکی و جایزه ی لورنس در سال ۱۹۶۳ جوایزی بودند که ریچارد فاینمن موفق به اخذ آن ها گردید. این محقق در سال ۱۹۶۵ به خاطر مطالعات و دستاورد های ارزشمندش در زمینه ی توسعه الکترودینامیک کوانتوم که تیوری اثر متقابل ذرات و اتم ها را در میدان های تشعشعی تشریح می نماید،به شهرت رسید.وی در بخشی از کار هایش آن دچه را که امروزه به نام "دیاگرام فاینمن"نامیده می شود، ترسیم نمود که با توجه به ارزش خاص آن،موفق شد جایزه ی نوبل آن سال را به اتفاق دو محقق دیگر به نام های جی-شوینگر و اس آی .توموناگا اخذ نمایید.دیاگرام فاینمن ، در واقع منحنی نمودار مکان – زمان اثر متقابل ذرات را نشان می دهد . پروفسور فاینمن علاوه بر انجمن فیزیک آمریکا ، عضو انجمن آمریکایی علوم پیشرفته و آکادمی ملی علوم نیز بود این دانشمند معروف در سال۱۹۶۵ به عنوان عضو خارجی انجمن سلطنتی انگلستان انتخاب شد .

دکتر فاینمن در ۲۹ دسامبر سال ۱۹۵۹ ، مقاله ای انقلابی درباره ی قابلیت های فناوری نانو در آینده منتشر ساخت . که بسیاری آن را سنگ بنای اول این فناوری می دانند.فاینمن در آن سال در مهمانی شامی که توسط انجمن فیزیک آمریکا برگزار شده بود، سخنرانی کرد و ایده های جدیدی را درباره ی فناوری نانو برای عموم مردم ارایه داد . عنوان سخنرانی او بسیار جالب بود:((فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد)) با وجود موقعیت هایی که توسط بسیاری از محققین دیگر تا آن زمان کسب شده بود. دکتر ریچارد فاینمن را به عنوان پایه گذار علم نانو فناوری می شناسد . سخنرانی او شامل این مطلب بود که می توان تمام مطلب دایرة معارف بریتانیا را روی یک سنجاق نگارش کرد . یعنی ابعاد آن را به اندازه یک اعشاری ۲۵۰۰۰/۱ ابعاد واقعیش کوچک کرد.او همچنین از دو تایی کردن اتم ها برای کاهش ابعاد کامپیوتر ها سخن گفت(در آن زمان ابعاد کامپیوتر ها بسیار بزرگتر از ابعاد کنونی بودند اما او احتمال می داد که ابعاد آن ها را بتوان حتی از ابعاد کامپیوتر های کنونی نیز کوچکتر کرد). او همچنین در آن سخنرانی توسعه بیشتر فناوری نانو را پیش بینی نمود.وی در پایان سخنرانی ۱۰۰۰دلار برای اخترع اولین الکتروموتوری که ابعادش حداکثر ۶۴/۱ اینچ مکعب باشد، پیشنهاد داد . او همچنین جایزه ای را برای اولین کسی که بتواند یک صفحه کتاب را در ابعادی بسیار کوچک بنویسد پیشنهاد کرد.ابعاد این صفحه کتاب می بایست به اندازه ای باشد که بتوان آن را به کمک یک میکروسکوپ الکترونی خواند.

این ایده ها در سال های ۱۹۶۰ و ۱۹۸۵ تحقق یافتند و جایزه های آن ها نیز پرداخت شد.دکتر ریچارد فاینمن با خانم گونت هوارث ازدواج کرد که ثمره ی این ازدواج تولد پسری به نام کارل ریچارد در ۲۲ آوریل ۱۹۶۱ و نیز دختری به نام میشل کاترین در ۱۳ آگوست سال ۱۹۶۸ بود. متاًسفانه فاینمن در سال ۱۹۸۸ به خاطر سرطان شکم در مرکز پزشکی لوس آنجلس درگذشت. یاد این دانشمند بزرگ همواره به خاطر گشودن دریچه های نوینی در قلمرو علم فیزیک به سوی ما،در ذهن ها باقی می ماند .

در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است

۲) تاریخچه ی نانو‮ ‬

انسان از دیرباز به طور غیر مستقیم تا حدودی به خاصیت ذرات ریز پی برده بود.به عنوان مثال،افزودن طلا و نقره به خمیر ظروف چینی یا سفالی و تاثیر آن در ایجاد خاصیت رنگ چند گانه در این ظروف ، از حدود قرن چهارم میلادی برای انسان شناخته شده بوده است.جام مشهور لیکر گوس از جمله این ظروف می باشد که در نور غیر مستقیم برنگ سبز و در نور مستقیم خورشید نقوش برجسته آن بر رنگ قرمز و بدنه ی آن تقریباً شفاف دیده می شود. خاضیت عجیب این جام ، آن را به عنوان نمادی از خدای افسانه رومی "لیگر گوس" تبدیل نموده بود . پس از قرن ها ،امروزه به خوبی می دانیم که وجود نانو ذرٌات طلا و نقره با ابعاد حدود ۵۰ تا ۸۰ نانو متر در خمیر سفال به کار رفته براب ساخت این ظروف، موجب این خاصیت می شود . مثال دیگر در این مورد ، ساخت شیشه های رنگی توسط ایتالیایی ها و به کار گرفتن آن ها در ساخت کلیسای مشهور شهر میلان می باشد.

با مخلوط شدن خمیر گداخته شیشه و فلز،نانو ذرٌات فلز حاصله ، نه تنها موجب کدر شدن شیشه نمی شدند، بلکه رنگ زیبایی نیز به شیشه می دادند . این شیشه ها به خاطر زیبایی و به عنوان نمادی از تقدس ، در ساخت پنجره های کلیسای تاریخی شهر میلان به کار گرفته اند. در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است به همین ترتیب در قرن هفدهم میلادی، اطلاعات به دست آمده نشان دهنده خاصیت تغییر پذیری زیاد وحساسیت برخی مواد در برابر نور بود.از این مواد،در ساخت اولین نمونه های فیلم های عکاسی استفاده شد و به تدریج با بهینه سازی آن ها،صنعت عکس برداری توسعه یافت امروزه می دانیم که این مواد دارای ذراتی بسیار ریز و نزدیک به دنیای نانو بوده اند. در سال ۱۸۷۵ ،اولین نمونه از محلول طلا ی کلویـیدی توسط دانشمند مشهور مایکل فارادی ساخته شد.بدون شک این دانشمند در آن زمان نمی دانسته که در داخل این محلول،ذرات طلا دارای ابعاد نانو متری بوده و در آینده از این ذرات برای ساخت سامانه های مختلفی مانند سیستم های تشخیصی و نیز الکترونیکی استفاده خواهد شد.

می توان این بخش از اطلاعات و فعالیت ها را با نام "فناوری نانوی کهن یا قدیم" نامید. در فناوری نانو ی کهن ،انسان اگر چه به طور غیر مستقیم از فراورده ها و خواص ناشی از نانو ذرات بهره مند بوده است، ولی هیچگونه آگاهی قبلی نسبت به اصل موضوع نداشته و عملا امکان کنترل ، کند و کاو و در نهایت ساخت نانو ذرات را نداشته است.

۳) فناوری نانو

به طور کلی این فناوری عبارت از کاربرد ذرات در ابعاد نانو است. یک نانومتر، یک میلیاردم متر است. به عقیده مدیر اجرایی موسسه نانوتکنولوژی انگلستان، فناوری نانو ادامه و گسترش روند مینیاتوریزه کردن است و به این طریق تولید مواد، تجهیزات و سامانه هایی با ابعاد نانومتر انجام می شود. درحقیقت فناوری نانو به ما امکان ساخت و طراحی موادی را می دهند که کاملا دارای خواص و اختصاصات جدید هستند.

به بیان دیگر این نوع فناوری چیزهایی را که در اختیار داریم با خصوصیات جدید در اختیار قرار می دهد و یا آنها را از مسیرهای نوینی می سازد. اما گویا صنایع داروسازی از مدت ها قبل به ساخت ذرات ریز مشغول بوده اند. به نظر پروفسور Buckton، طی سخنرانی که در کنفرانس علوم دارویی انگلستان۱ انجام داد ادعا نمود که فناوری نانو در داروسازی، اصطلاح تازه به کار گرفته شده ای برای فناوری تولید ذرات در اندازه میکرونی۲ است که از سال ها قبل تهیه و ساخته می شده اند. پس چه چیزی در این بین، جدید خواهد بود؟ به عقیده مدیر اجرایی موسسه فناوری نانو انگلیس، دستیابی و ساخت دستگاه های آنالیز پیشرفته و ابداع روش های آنالیز نوین سبب می شود تا ما بتوانیم رفتار مواد را به دقت مورد شناسایی قرار دهیم و از این رهگذر بتوانیم آنها را با ظرافت خاصی دستکاری کنیم.

‮ اولین بار ریچارد فیمن در سال ۱۹۵۹ طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرایندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال ۱۹۷۴، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه "فناوری نانو" را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام "مفهوم اساسی فناوری نانو" اشاره می کند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه ۱۹۸۰ ایده یاین تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت.

فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه ۱۹۸۰ با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال ۱۹۸۶ و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد

فناوری نانو یک زمینه بین رشته ای است که در محدوده علوم کاربردی مختلفی نظیر فیزیک، مواد، الکترونیک و غیره وارد شده است. فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد‮ ‬

۴) یک نانومتر چقدر است؟

یک نانومتر یک میلیاردم متر (۱۰-۹ m) این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد ۲.۵ نانومتر ممکناست حدود ۱۰۰۰ *E را شامل شود. کوچکترین "Ì ۳ÌGÌ امروزی با ابعادی در حدود ۲۵۰ نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازهای حدود ۱۰ نانومتر ، هزار است برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است .

در زبان یونانی نانو بمعنای کوتوله و معادل یک میلیاردم می باشد یعنی ۵۰۰۰۰ بار نازکتر از ضخامت یک تار مو یعنی اندازه چندین اتم. اگر انسان به این اندازه بزرگ شود ۲ میلیون کیلومتر طول قد او می شد یعنی به اندازه ۵ برابر فاصله ماه تا زمین. قطعات الکترونیکی هر روز کوچکتر می شوند .

▪ فصل‮ ‬دوم‮ : ‬نانو‮ ‬و‮ ‬پزشکی

۵) کاربردهای پزشکی فناوری نانو

اگر میشد بخشی از یک سلول را که شکسته و آسیب دیده است جدا کرد و آن را با یک ماشین بیولوژیکی مینیاتوری تعویض کرد چه میشد؟ یا اینکه چه میشد اگر بشر میتوانست ماشینهای بسیار کوچکی در حد و اندازه مولکولها بسازد تا به وسیله آنها داروها دقیقا در جایی که باید به بافتهای بدن تحویل داده شود؟ اینها سناریوی فیلمهای علمی تخیلی ۳۰یا ۴۰سال پیش نیستند بلکه تحقیقاتی هستند که همین امروز دانشمندان روی آنها کار میکنند و درصورتی که به نتیجه برسند انقلابی در علم پزشکی و شیوه زندگی بشر ایجاد خواهند کرد؛ اینها امکاناتی هستند که پزشکی نانو میخواهد در اختیار بشر قرار بدهد.

پزشکی نانو در واقع کاربرد فناوری نانو در پیشگیری و درمان بیماریها در بدن انسان است. این دانش در حالت تکامل این ظرفیت بالقوه را دارد که علم پزشکی را کاملا دگرگون کند.

کاربردهای ثبت شده و آزمایشگاهی پزشکی نانو، آزمایشهای تشخیصی، شیمیدرمانی، پمپهای انسولین، تزریقهای بدون سوزن، فعالیتهای کمکی در بخش شنوایی، سنسورهای مختلف پزشکی و سیستم تحویل دارو در بافتهای بدن هستند.

یکی از مشکلاتی که در حال حاضر در این بخش پیش روی محققان قرار گرفته است، درک اثرات ذرات نانو بر محیطهای زیستی در بدن و میزان سمی بودن آنها درون بدن است. دولتهای مختلف در سراسر جهان کارهای زیادی در این بخش انجام دادهاند و تا سال ۲۰۰۶ حدود ۱۳۰ نوع دارو و سیستم تحویل دارو در بدن به ثبت رسیده که در آنها از فناوری نانو استفاده شده است.

انتظار میرود در آینده نزدیک فناوری نانو در بخشهای مختلف پزشکی مانند بخش تحویل دارو به بافتهای بدن، انواع و اقسام درمانها و تصویربرداریهای بسیار پر پیشرفته، انقلابی در علم پزشکی ایجاد کند.

در تشخیص بیماریها نمیتوان به نتایج آزمونهای آزمایشگاهی و تاریخچهی بیماری متکی بود. اما با جا دادن نقشهی ژنتیکی انواع عوامل بیماریزا در بانک اطلاعاتی نانوروبات، میتوان حملات باکتریایی را نابود کرد. بدین ترتیب، با انجام عملیات ترمیمیِ قابل برنامهریزی برای اصلاح بیماریهای سلولی ناشی از افزایش سن، جلوگیری از پیری و درمان آن به یک واقعیت علمی تبدیل میشود. ‮ ‬

۶) نانو تکنولوژی در پزشکی

محققان با استفاده از فناوری نانو در حال ساختن کپسولهایی با ابعاد نانومتر هستند که علاوه بر اندازه غیر قابل تصور ، قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته و دقیقا روی این بافت قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها میرساند. این پدیده را داروسازی میگویند. در آزمایشی که به تازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو ۱۰۰ برابر بازده عمل را افزایش میدهد. همچنین با استتفاده از فناوری نانو ، نوارهای زخم بندی هوشمندی درست شده است، که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی ، پزشکان را مطلع میسازد.

ابزارهای بسیار ابتدایی نانوپزشکی میتوانند برای شناسایی بیماری و توزیع دارو، و همچنین توزیع هورمون در بیماریهای مزمن و نقصهای سیستم بدن به کار روند. ابزارهای بسیار پیشرفتهتر، از قبیل نانوروباتها هستند که به عنوان جراحان کوچک داخل بدن عمل میکنند. (نانوروباتها، روباتهایی هستند که اندازهی آنها در حد نانومتر باشد).

چنین ماشینهایی میتوانند با ورود به داخل سلولها ساختار آسیبدیدة آنها را تغییر دهند و درصدد تعمیر آنها برآیند. آنها قادرند خود را تکثیر کنند یا نواقص ژنتیکی را با جابهجا کردن یا دستکاری مولکولهای DNA (مادهی اصلی سازندة موجودات زنده و وارث ژنتیکی موجود زنده شناخته میشود) برطرف سازند. همانگونه که میدانید روش معمولی درمان دارویی ، بدین صورت است که ماده موثر را وارد بدن میکنند و این ماده علاوه بر سلولهای مریض به سلولها و بافتهای سالم بدن نیز سرایت میکند. این امر ، باعث مصرف بسیار بالای دارو شده و مهمتر اینکه موجب آسیب رساندن به بافتهای سالم بدن نیز میگردد. محققان با استفاده از فناوری نانو ، در حال ساخت کپسولهایی با ابعاد نانومتری هستند که علاوه بر اندازه غیر قابل تصورشان قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته ، دقیقا روی این بافتها قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها میرسانند.

این پدیده را دارو رسانی (drug delivery) گویند. فناوری نانو همچنین راه را برای ساخت اندامکهای سازگار با بدن بسیار هموارتر ساخته و بسیاری از امراض غیر قابل علاج را درمان پذیر خواهد کرد. در مورد /۱EF سرطان نیز محققان در حال ساخت نانو ذراتی هستند که به محض ورود به بدن ، بافتهای سرطانی را حتی اگر به اندازه چند سلول باشند، شناسایی کرده و از بین میبرند. این امر موجب خواهد شد که بافتهای سرطانی در همان روزهای ابتدای شکل گیری ، شناسایی شده و از بین بروند. بطور کلی در سالهای آینده پیشگیری ، تشخیص و درمان بیماریها نسبت به آنچه امروزه به عنوان پزشکی خوانده میشود، بسیار متفاوت خواهدشد‮.‬

۷) نانو بیوتکنولوژی

نانو ذرات بخاطر ریز بودن میتوانند به درون سلولها نفوذ کرده و پرده از رازهای درون آنها برداشته ، بدون آنکه تداخل عمده ای در کار سلول بوجود آید. این فناوری در علوم زیستی و پزشکی بخصوص با فراهم آوردن امکان ایجاد تغییرات در مکانیسمهای بدن انسان ، تصحیح نقصها و درمان بیماریها کاربردهای فراوانی دارد. استفاده از این فناوری در علوم زیستی به تولد و گرایش جدیدی از این فناوری منجر شده است: FFH بیوتکنولوژی.

۸) مثالهایی از کاربردهای فناوری نانو در پزشکی

گرچه در حال حاضر دانش نانوفناوری بسیار ابتدائی میباشد و در سطح علوم پایه این مطالعات و پژوهشها پایهریزی میشود ولی چشمانداز آن بسیار امیدوارکننده میباشد و دیری نخواهد پائید که شاهد این فناوری در کاربرد بالینی باشیم. سالهاست که اندیشه بهرهوری از رایانههایی که براساس مولکولهای پروتئینی ساخته خواهد شد مطرح شده است. بر پایه این تفکر اطلاعات در نوکلئوتیدهای DNA کدگذاری میشود و در تعقیب آن راههای دسترسی به مواد مختلف بیوشیمی ظهور میکند.

گرچه دانش ما بصورت میکرو بسیاری از مسائل را ظاهراً از نظر بیماریها مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار داده است، ولی شکی نیست که تقریباً پایة هر پروسة پاتوفیزیولوژیک بر اساس مولکولی است، مثلاً امروزه بیماریهای دیابت قندی و ارتریواسکلروز تا حدی شناخته شده است ولی فقط نانوفناوری میتواند در شناسائی اختصاصی تحلیل چگونگی تغییرات ریزذرات در ایجاد بیماریها کمک نماید و با شناخت این تحولات مکانیسمهای پیشگیری را میتوان مورد بررسی و استفاده قرار داد.

‮--- بدین ترتیب می توان ساختارهای جدیدی ساخت این مواد که خواص جدیدی دارند مواد هوشمند نامیده می‮ شوند .

بطور مثال اگر یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند . دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است.آب روی شیشه معمولی پخش می شود ولی آب روی سطحی با ساختار نانو نمی ماند با یکنواخت سازی سطوح می توان سطحی کاملا ضد خش را بوجود آورد . امروزه پنجره هایی ساخته می شود که شفافیتشان با جریان الکتریسیته تغییر می کند یا شیشه هایی که در دماهای بالا عایقند .

رسیدن به ماده را از اتمها شروع می کنیم فرض کنید می توانیم آنها را ببینیم و ابزار لازم را در اختیار داریم ( میکروسکوپ قرن ۲۱ بر اساس پدیده کوانتوم ) . رد شدن توپ از دیوار در مکانیک کلاسیک غیر ممکن است ولی در مقیاس اتمی الکترونها می توانند از لایه ها و ساختارها رد شوند ، اساس کار این میکروسکوپ همین است . به کمک این وسیله سطح مواد را در مقیاس اتمی بررسی میکنیم قلب میکروسکوپ موازی سطح ماده حرکت می کند البته ماده باید رسانای جریان الکتریسیته باشد هرگاه نوک میکروسکوپ از روی یک اتم رد شود الکترونها از ماده وارد نوک میکروسکوپ می شوند بدین شکل جریان ضعیفی بوجود می آید هر چه این نوک به ماده نزدیکتر شود جریان قویتر می شود این جریان را بر حسب ارتفاع محاسبه می کنند نقطه به نقطه و خط به خط این کار انجام می شود و به این شکل تصویر توپوگرافی از سطح ماده بدست خواهد آمد. این تصویر کاملا دقیق بوده و می توان بوسیله آن نه تنها ماده را در مقیاس اتمی دید، بلکه می توان در مقیاس اتمی روی آن کار کرد .

در حقیقت میکروسکوپ الکترونی دقیقترین و بهترین ماشین ابزار دنیاست .

یکی از مقاومترین الیافی که بشر ساخته ۶ بار از فولاد سبکتر ولی مقاومت آن ۱۰۰ برابر فولاد است..

محققینی که قوه تخیل قوی دارند به فکر ساخت کابلهایی هستند که بتوان بوسیله آن به فضا رفت

با ربط دادن زیست شناسی به کامپیوترها می توان نابینا را بینا و ناشنوا را شنوا کرد ویا داروهایی را در شرایط بدنی هر بیمار آزمایش کرد.

برای نانوتکنولوژی باید یک شیمیدان ، زیست شناس ، فیزیکدان ومهندس الکترونیک بود .

۱) فناوری نانو محدوده تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آنها در محدوده ۱- ۱۰۰ نانومتر را در بر می گیرد

۲) با کمک فناوری نانو ساختارهای نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای ماکروسکوپی همان مواد متفاوت است.

۳) با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد.

در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد. متأسفانه در کشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می شد که البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته که امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چند صد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتها ست، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند.

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 نو

▪ ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو

▪ کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی

▪ همه 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

▪ از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی

▪ از بین بردن کامل ناچیز ترین آلاینده های شهری و صنعتی

▪ سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند

▪ تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده اند ،

▪ و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر!

نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد".

" تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی ۴ نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینهای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" .

موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری میگردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافتشده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحتالشعاع این روند قرار خواهد گرفت.

از طرفی شاید بتوان گفت تسخیرکنندگان علم و فناوری آینده در سه گروه فناوری اطلاعات، نانوفناوری و زیست فناوری خلاصه می شوند.

در کوچکترین سلول انسانی همه اطلاعات مربوط به یک موجود زنده از قبیل رنگ مو، رشد استخوان و عصب ها وجود دارد. حتی در قسمت بسیار کوچکی از سلول به نام DNA که شامل حدوداً پنجاه اتم می باشد همه این اطلاعات ذخیره می گردد ( نه تنها سطح یا به عبارتی تعداد اتم ها بلکه نحوه قرار گرفتن این زنجیره ها در ذخیره سازی اطلاعات زیستی اهمیت دارد). شاید یکی از علل هم گرائی این فناوری و فناوری اطلاعات وجود همین مسائل مشترک این سه فناوری است‮.‬

در صنعت الکترونیک می توان به ذخیره سازی اطلاعات و ساخت ابزارهای ابر محاسباتی ,در بعد امنیت ملی ,تسلط اطلاعاتی از طریق نانو الکترونیک بعنوان یک قابلیت مهم نظامی و تلفیق ابزارهای نانو میکرو مکانیکی جهت کنترل سیستمهای دفاع هسته ای وبسیاری موارد دیگر اشاره داشت در منظر هوا وفضا قابلیتهای علم نانو در ساخت مواد سبک وزن ,پر قدرت ومقاوم در برابر حرارت جهت هواپیماها وراکتها وایستگاهها وسکوها ی فضایی وسیاره ای یا خورشیدی همگی از توسعه نانو ساختارها و موارد کاربرد این علم حکایت دارد .اما اهمیت مطرح شدن این طرح ودانش در بسیاری از کشورها ی توسعه یافته ودر حال توسعه (حدود ۴۰ کشور) و طیف وسیعی از شرکتهای بزرگ جهان که تحقیق وتوسعه در این زمینه را از اولویتهای ملی خود قرار داده و با تعیین بودجه های کلان جهت تحقیقات در زمینه نانوتکنولوژی که با تعیین برنامه های حمایتی در سطح ملی ,تبیین و تدوین واجرای این مهم بصورت شفاف وقطعی و تشویق وحمایتهای دولتها روبرو گردیده است .لذا ورود سایر کشورها از جمله ایران که اخیرا در این عرصه و تحقیقات نانو رتبه ۳۶جهانی را کسب نموده است نانو تکنولوژی مساوی آینده است .

۱) هدفگیری و ارسال دارو به نقاط غیر قابل دسترس بدن با تجهیزات نانومتری

۲) تولید بافتهای مصنوعی سازگار با بدن

۳) تولید سیستمهای هوشمند برای شناسایی بیماریهای در حال ایجاد در بدن

۴) درمان برخی از بیماریهای صعبالعلاج مانند سرطان، ایدز و هپاتیت

۵) مراقبت بهداشتی بهتر با استفاده از تجهیزات نانومتری در داخل بدن

دارورسانی به سلولها

۹) خبر

وزیر بهداشت درمان و آموزش پزشکی با اشاره به تولید پوست و رگ مصنوعی با بهره گیری از فناوری نانو در صنعت پزشکی کشور گفت: مهمترین کاربرد فناوری نانو در حوزه پزشکی، در زمینه تولید دارو برای درمان و تشخیص بیماری ها است.

وی افزود: در حال حاضر حدود سه دانشگاه در زمینه تربیت کارشناسی رشد نانو پزشکی و دو دانشگاه در حوزه تربیت دانشجوی دکترا فعال هستند.

▪ فصل سوم : نانو و شیمی

۱۰) فناوری نانو و شیمی

سلولهای خورشیدی کوانتومی ، استفاده از GÌ/۱H˜F به عنوان سوخت تمیز ، نسل جدید (*۱ÌG، پوششهای بسیار مقاوم فرنگهای بی نیاز از شستشو و تحولات خارق العاده دیگر در دنیای شیمی و تولید از کاربردهای فناوری نانو در شیمی میباشد.

در سازماندهی و دستکاری مواد در مقیاس نانو ، لازم است تمامی ابزار موجود جهت افزایش کارایی مواد و وسایل بکار گرفته شود. یکی از این ابزار ، شیمی تحلیلی ، خصوصا مدل سازی مولکولی و شبیه سازی است. امروزه ابزار تحقیقاتی فراگیری مانند روشهای شیمی تحلیلی مزیتهای فراوانی نسبت به روشهای تجربی دارند. میهیل یورکاز شرکتContinental Tire North America میگوید:"روشهای تجربی مستلزم بهرهگیری از نیروی انسانی ، شیمیایی ، تجهیزات ، انرژی و زمان است. شیمی تحلیلی این امکان را برای هر فرد مهیا میسازد که فعالیتهای شیمیایی چندگانهای را در ۲۴ ساعت شبانه روز انجام دهد. شیمیدانها میتوانند با انجام آزمایشها توسط رایانه ، احتمال فعالیتهای غیرمؤثر را از بین ببرند و گستره احتمالی موفقیتهای آزمایشگاهی را وسعت دهند.

نتیجه نهایی این امر ، کاهش اساسی در هزینههای آزمایشگاهی (مانند مواد ، انرژی ، تجهیزات) و زمان است." از طرف دیگر ، در شیمی تحلیلی سرمایه گذاری اولیه جهت تهیه نرمافزار و هزینههای وابسته از جمله سختافزار جدید ، آموزش و تغییرات پرسنل بسیار بالا خواهد بود. ولی با بکار گیری هوشمندانه این ابزار میتوان هریک از هزینههای اولیه را نه تنها از طریق صرفهجویی در هزینه آزمایشگاه بلکه بوسیله فراهم نمودن دانشی که منجر به بهینه سازی فرآیندها و عملکردها میشود، جبران ساخت.

این موضوع برای شیمیدانها بسیار مناسب است، ولی روشهای شبیهسازی چطور میتوانند برای نانوتکنولوژیستها مفید واقع شود؟ محدودیتهای آزمایشگر در مقیاس نانو ، زمانی آشکار میشود که شگفتی جهان دانشمندان نظری وارد عمل میشود. در اینجا هنگامی که دانشمندان قصد قرار دادن هر یک از اتمها را در محل مورد نظر دارند قوانین کوانتوم وارد صحنه میشود. پیشبینی رفتار و خواص در محدوده¬ای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتی است.

مدلسازی رایانهای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یا شبیهسازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیشبینی رفتار در مقیاس نانو و یا حدود آن قادر میسازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر از مدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازها می‌پردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت به شبیه‌سازی مولکولی عمل میکنند. میتوان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ، مخلوطهای پلیمر و مواد ساختهشده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.

۱۱) منافع نانوتکنولوژی چیست؟

مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمدهاند، شیشههایی که خودبه خود تمیز میشوند، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شدهاند، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان سازها ، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایهها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ دانه و ... .

۱۲) مدل سازی خاک رس

محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیهسازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک رس–پلیمر بکار بردهاند. امروزه این ترکیبات یکی از موفقترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکلپذیری از خود نشان میدهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمیشوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس میتوانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جایگذاری میشود (خودش را در لایههای درون ورقه های سفال جای میدهد) و تورق کل ساختار را افزایش میدهد. پلیمریزاسیون ادامه مییابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.

دانشمندان در شرکت BASF شبیه سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزوارهها بکاربردند. ریزوارهها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد میشوند و در زمینههایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه سازی برای پیشبینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ شده کوپلیمرهای آمفیفیلیک را بررسی کردند.

شبیهسازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکلگیری "ریزوارههای معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی می‌شود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه میتوان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول میانجامد، درحالی که آزمایشهای شبیهسازی شده تنها طی چند روز نتیجه میدهند.

▪ فصل چهارم : بیو نانو تکنولوژی

۱۳) محصولات و زمینههای فعالیت بیونانوتکنولوژی

۱۴) بیونانوماشینها:

مهمترین زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی، ساخت بیونانوماشینها یا ماشینهای مولکولی با ابعادی در حد نانومتر است. در یک باکتری هزاران بیونانوماشین مختلف وجود دارد. نمونه آنها ، ۱Ì(H۲HE دستگاه بسته بندی پروتئین است که محصولات نانومتری پروتئینها را تولید میکند. از خصوصیات خوب بیونانوماشینها به عنوان مثال حسگرهای نوری یا آنتی بادیها ، امکان هیبرید کردن آنها با وسایل سیلیکونی با استفاده از فرآیند میکرولیتوگرافی است. به این ترتیب با ایجاد پیوند بین دنیای نانویی بیونانوماشین و دنیای ماکروی کامپیوتر ، امکان حسگری مستقیم و بررسی وقایع نانویی را میتوان بوجود آورد. نمونه کاربردی این سیستم ، ساخت شبکیه مصنوعی با استفاده از پروتئین باکتریورودوپسین است.

۱۵) نانو تکنولوژی یک علم هست؟‮:

قبل از اینکه به توانمندیهای علم نانو تکنولوژی بپردازیم بهتر است که تعریف جامع و دقیقی از این علم ارائه دهیم تا چهارچوپ بحثمان مشخص گردد.

نانو تکنولوژی عبارتست از توانمندی تولید مواد ، ابزارها و سیستمهای جدید در اندازههای مولکولی و اتمی و دردست گرفتن کنترل این ساختهها و استفاده از ویژگیهایی که در این ابعاد ظاهر میشود.

با استفاده از همین تعریف ساده مشخص میشود که نانو تکنولوژی کاربردهای متعددی را در زمینههای مواد غذایی ، دارو ، تشخیص پزشکی ، (ÌH*©FHDH˜Ì تا الکترونیک و کامپیوتر در ارتباطات ، حمل و نقل ، F۱˜Ì ، E-Ì۷ زیست ، مواد ، هوافضا و امنیت ملی میتوان برشمرد. خواننده به وضوح مشاهده میکند که بشر با یک انقلاب دیگری در تکنولوژی روبرو است. انقلابی که بسیار وسیعتر و گستردهتر از دو انقلاب دیگر (کشاورزی و صنعتی است.) البته گفتنی است که نانو تکنولوژی در کنار دو تحول عظیم دیگری یعنی ˜F*Ì© و فناوری اطلاعات گام بسوی این انقلاب بر میدارد.

۱۶) فناوری نانو الکترونیک:

سازندگان تجهیزات الکترونیکی ، علاقه بسیاری به کوچک کردن ابعاد و بالا بردن قدرت محاسبات این تجهیزات دارند. ولی این امر با استفاده از فناوریهای معمولی تقریبا به مرز نهایی خود نزدیک شده است. اما فناوری نانو ، راه دیگری را پیش پا گذاشته و میتوان گفت دنیای الکترونیک را دگرگون ساخته است. با استفاده از این فناوری ، نسل جدیدی از رایانهها به نام رایانه کوانتومی به بازار خواهد آمد، که تقریبا ۱۰۰۰ برابر رایانههای امروزی قدرت خواهد داشت! با استفاده از این رایانهها ، سرعت دستیابی به اطلاعات صدها برابر شده و طبعا برتری اطلاعاتی با دارندگان این تجهیزات خواهد بود.

▪ فصل‮ ‬پنجم‮ : ‬نانو‮ ‬در‮ ‬هوا‮ ‬و‮ ‬فضا‮ (‬ناسا‮)‬

۱۷) پژوهش ریز فناوری در ناسا

تحقیقات در زمینه ی مواد توسط آزمایشگاهی لانگلی با سرمایه گذاری ۱۱ میلیون دلار تحقیقات ر زمینه ی الکترونیکو داده پردازی توسط آزمایشگاه ایمز با سرمایه گذاری ۱۵ میلیون دلار تحقیقات در زمینه ی حسگرها و اجزا توسط آزمایشگاه رانش جت با سرمایه گذاری ۱۰ میلیون دلار بسیاری از مطالعات ریز فناوری ناسا دارای هدف بلند مدت میباشد. یکی از هدفهای مهم و اصلی ، افزایش امکانات فضاپیما و کاهش وزن سامانههای فضایی است. در صورتی که کارآیی این دستگاهها با کاربرد ریزفناوری بالاتر رود، مشکلات بیشتری در زمینه فضا حل خواهد شد. دسترسی بلند مدت پژوهشهای ریز فناوری ناسا حتی بیشتر از این است. ناسا سعی کرده است که با راهبردی موسوم به پایین به بالا روی این پایهای سرمایه گذاری کند.

به پژوهش در زمینه ساختارها و سازههایی با ابعاد مولکولی پژوهشهای ریز فناوری مولکولی گفته میشود که ناسا سرمایه گذاری زیاد بر روی آن کرده است. پژوهش در زمینه ریز فناوری در ناسا -که آزمایشگاههای گوناگونی برای آن ایجاد شده- دارای بخشهای ویژهای است که مهمترین آنها عبارتند از:

ـ ریز مواد: موادی با قدرت بسیار بالا و قابل برنامه ریزی.

ـ ریز الکترونیکها ، داده پردازی ، سامانههای ارتباطی با مصرف انرژی کم.

ـ ریز ابزارها برای کوچک سازی سامانههای فضایی و ... .

ـ ریز فناوری زیست مولکولی ، سامانههای لب آن چیپ ، برای زیست درمانی و درمان

فضانوردان بهصورت خود درمانی و ... .

از فعالیت سایر کشورها نیز میتوان کشورهای ارو۱ایی و ژاپن را نام برد که به عنوان مال پروژه ریز ماهواره قرص سیلسیومی از پروژههای کشور ژاپن است.

۱۸) نمونههای بکار گیری ریز فناوری در هوا و فضا

۱۹) پیلهای سوختی :

~ÌDGÌ سوختی سامانههایی هستند که به علت دارا بودن توانایی ذاتی خاص و فشردگی و کم حجم به عنوان یکی از روشهای کار آمد برای تبادلهای انرژی شیمیایی در فضا مطرح میباشند. به علت عملکرد پاک این پیلها ، سرمایه گذاریهای زیاد برای تولید آنها انجام شده است. البته این پیلها کاربردهای دیگری نیز در وسایل نقلیه فضایی مثل تولید الکتروشیمیایی اکسیژن در ایستگاههای فضایی دارند.

۲۰) ریزماهوارهها‮:

همانطور که پیش از این توضیح داده شد محیط فضا به گونهای است که تشعشعهای صادر شده از آن ، به ویژه برای دستگاهها و انسانهایی که برای مدت طولانی در فضا میمانند زیان بار است. حتی مشکلات بیش تری هم وجود دارد که ریزفناوری ماهواره در حل این مشکلات نقشم مهمی بازی میکند. ماهواره ژنست-۱ یک ریز ماهوره است که وزنی حدود ۱۰ کیلوگرم دارد و از سه ماهواره مکعبی کوچکتر متصل به هم ساخته شده است. این ماهواره بسیار کوچک ، سریع و ارزان کارش مقابله با اثرات زیستی فضا است. ریزماهوره ژنست-۱ در حال ساخت است و به زودی پرتاب خواهد شد. ناسا برای تولید این ریز ماهواره در ۲.۵ سال گذشته حدود ۶ میلیون دلار هزینه کرده است.

۲۱) ریز حسگرها

در آینده نه چندان دور ، حسگرهایی به اندازه مولکول ساخته خواهند شد. این ریز حسگرها داخل ۳DHDGÌ بدن فضانوردان قرار میگیرند تا به محض احساس ضربات تشعشعهای فضایی ، هشدارهای لازم را جهت حفظ سلامت فضانوردان ارسال کنند. البته این فناوری هنوز هم جای پبشرفت دارد و دانشمندان و محققان ناسا برای پیشرفت آن در حال کوشش هستند. وجود چنین حسگرهایی موجب افزایش ایمنی بدن فضانوردان خواهد شد، به گونهای که به محض مشاهده کوچکترین علایم بیماری زا ، حتی قبل از بروز علائم ظاهری ، سلولهای بدن فضانوردان توسط همین ریز حسگرها برانگیخته خواهند شد.

برای مثال وقتی که یک موتور بسیار کوچک ، ولی زیان بار ، در حال رشد در بدن فضانورد باشد، بلافاصله شناسایی و علائم لازم توسط ریز حسگرها ارسال خواهد شد. توانایی یافتن تغییرات میکروسکوپی داخل سلولها یک لطف بزرگ و پزشکی فضایی است. دانشمندان می خواهند هنگامی که بدن یک فضانورد در وضعیت بدی قرار گرفته، یا وقتی که فعالیت ویروس مهاجم در مراحل اولیه فعالیت است ریز حسگرها علایم لازم را ارسال کنند تا پیشگیریهای لازم صورت پذیرد. شاید وجود چنین امکاناتی گره گشای بسیاری از مشکلات فضانوردانی باشد که برای مدتهای طولانی در E۱Ì. ، EG و یا ۳Ì۱ سیارات ماندگار خواهند بود.

۲۲) نانو تیوپهای (نانو تیوب) کربنی :

یکی از اکتشافات بزرگ مربوط به Nanotechnology ، کشف Nanotube است .نانو تیوبها صفحاتی از اتمهای کربن هستند که درون قسمتی غلطک مانند حرکت می کنند ودر ظاهر شبیه توریهای سیمی هستند که بر روی یک سمت آنها پوششی قرار گرفته باشد. Carbon Nanotube لوله کربنی تو خالی است . نانو تیوب های کربنی از منابع کربنی مانند گرافیت یا گازهای هیدروکربنی بوسیله روشهایی مانند تخلیه الکتریکی ، TCVD و Laserr ablation ساخته می شوند . این مواد به علت داشتن خواصی مانند سطح ویژه زیاد (۷۰۰-۱۰۰۰ m۲/gr) ، استحکام زیاد (حدودا ۵۰ برابر فولاد) و خصوصیات الکتریکی و الکترونیکی استثنایی موارد کاربرد زیادی از جمله استفاده به عنوان پایه کاتالیست ، تقویت مکانیکی پلیمرها و کمپوزیت ها و ساخت قطعات الکترونیکی دارند .آنها ۱۰ برابر از فولاد محکمتر ند در حالیکه وزنشان یک ششم وزن فولاد است. این امتیاز باعث شده است که آنها اولین انتخاب برای ساختن پلها، هواپیماها وحتی سفینه های فضایی باشند. تنها مشکل این است که بزرگترین نانو تیوبی که در آزمایشگاه ساخته می شود تنها چند میلینتر است. اما این مسئله باعث شده که درمورد ماشینهای کوچک ، نانو تیوب ها ی کربنی ایده آل باشند. یکی از مشکلاتی که بر کیفیت ابزار MEMSتاثیر منفی می گذارد ساییدگی قسمتهای بسیار کوچک آنهاست که در هر ثانیه هزاران بار اتفاق می افتد. اما در یاتاقانهای ساخته شده از نانو تیوبها تقریبا هیچ گونه اصطحکاکی وجود ندارد.وامتیازمهم این است که نانو تیوبها در هر دو حالت رسانا ونارسانا وجود دارند واین ویژگی موجب استفاده آنها در وسایل مختلف الکتریکی شده است. نانو تیوبها دو نوع هستند : نانو تیوبهای چند دیواره ای و تک دیواره ای که به ترتیب در سال ۱۹۹۱ و ۱۹۹۳ کشف شدند. نوع چند دیواره ای از الیاف گرافیتی ساخته می شود در حالی که نانو تیوبهای تک دیواره ای از الیاف فولرن کشیده شده تشکیل شده اند . از زمان کشف این مواد کاربرد های مختلفی پیشنهاد شده است که از آن جمله می توان استفاده از نوع چند دیواره ای را در نوک ای . اف . ام حامل و در مورد نوع تک دیواره به منظور استفاده در وسایل الکترونیکی یا به عنوان محیط مناسب جهت ذخیره هیدروژن اشاره نمود . نانو تیوبهای تک دیواره از دیواره های استوانه ای گرافن به قطر ۱ تا ۲ نانومتر تشکیل شده است . نوع چند دیواره ای ,دیواره های ضخیم تری دارد و از چندین استوانه هم محور گرافن که با فاصله ۳۴ نانومتر (در حد فاصله لایه های گرافیت) از هم جدا شده اند ,تشکیل گردیده است . قطر خارجی نانو تیوب چند دیواره ای ۲ تا ۲۵ نانومتر و سوراخ داخلی آن در محدوده ۱ تا ۸ نانومتر قرار دارد و ما بین لایه های منفرد گرافیت هیچگونه نظم سه بعدی وجود ندارد . طول متوسط نانو تیوب می تواند چندین میکرون باشد . اولین بار نانو تیوبها در سال ۱۹۹۱ توسط «سومیو ایجیما» و به صورت کاملا اتفاقی در هنگام مطالعه سطوح الکترودهای کربن در هنگام تخلیه قوس الکتریکی کشف شد .

بازار نانوکامپوزیت در ۲۰۰۵ به میزان ۲۰۰ بیلیون یورو و در سال ۲۰۱۵ بر اساس آمارBSF به میزان ۱۲۰۰ بیلیون یورو پیش بینی شده است. در سال ۲۰۰۲ کشوری مثل ژاپن ۱۵۰۰ میلیون یورو در تحقیقات در زمینه فناوری نانو صرف کرده است. تحقیقات در زمینه فناوری نانو را بدون شک نمی توانیم رها کنیم. اکثر کشورهای دنیا تحقیقات و فعالیت در زمینه نانو را شروع کرده است، به عنوان مثال کشور هند تولید نانوکامپوزیت SBR را شروع کرده است. همچنین صنایع خودرو در دنیا به سمت استفاده از نانو) PP نانوپلی پروپیلن( سوق پیدا کرده است و علت اصلی آن خواص مناسب از جمله سبکی، مقاومت حرارتی و مقاومت ضربه اینگونه مواد است. بنابراین رسیدن به خواص مطلوب ضرورت توجه به آن را بیش از هرچیز دیگر برای ما نمایان می سازد.

مقدمه (کاربردهای فناوری نانو در صنعت لاستیک): با توجه به تحقیقات به عمل آمده چهار ماده نانومتری هستند که کاربرد فراوانی در صنعت لاستیک سازی پیدا کرده اند. چهار ماده موردنظر عبارتنداز : اکسیدروی نانومتری(NanoZnO)، نانوکربنات کلسیم، الماس نانومتری، ذرات نانومتری خاک رس. با اضافه کردن این مواد به ترکیبات لاستیک، به دلیل پیوندهایی که در مقیاس اتمی بین این مواد و ترکیبات لاستیک صورت می گیرد، علاوه بر این که خواص فیزیکی آنها بهبود می یابد، می توان به افزایش مقاومت سایش، افزایش استحکام، بهبود خاصیت مکانیکی، افزایش حد پارگی و حد شکستگی اشاره کرد.در زیبایی ظاهری لاستیک نیز تاثیر گذاشته و باعث لطافت، همواری، صافی و ظرافت شکل ظاهری لاستیک می گردد. همه اینها به نوبه خود باعث می شود که محصولات نهایی، مرغوبتر، با کیفیت بالا، زیبایی و در نهایت بازارپسند باشند و توانایی رقابت در بازارهای داخلی و جهانی را داشته باشند.

- شرکتهایی که در زمینه مواد نانومتری و صنعت لاستیک کار می کنند:

شرکت Shanxi Four Nano Technology Co.ltd فعالیت در زمینه تولید اکسید روی نانومتری جهت کاربرد در صنعت لاستیک سازی بخصوص لاستیک کامیون فعالیت می کند. کشور چین آدرس اینترنتی http://www.fhnm.com/english/jhs.htm

شرکت Good year فعالیت این شرکت یکی از بزرگترین شرکت های تولیدکنندة لاستیک در آلمان می باشد که از ذرات نانومتری دوده (Carbon black) در لاستیک استفاده می کند. کشور آلمان آدرس اینترنتی www.goodyear.com

شرکت FCCINC فعالیت این شرکت یک خط ذرات نانومتری خاک رس جهت تزریق به پلیمرهای لاستیک ایجاد کرده است. کشور چین آدرس اینترنتی http://www.nanoclay.com

▪ فصل‮ ‬ششم‮ : ‬گام‮ ‬آخر‮ ‬،‮ ‬آخرین‮ ‬وضعیت‮ ‬نانو‮ ‬تا‮ ‬کنون

۲۳) کشور های پیشرفته ی‮ نانو‮ ‬

بازیگران اصلی صحنه ی نانو آمریکا و ژاپن هستند . در این میان پیشرفت های خوبی در ایران نیز صورت گرفته . از جمله لباس هایی با فناوری نانو . حال به این مطلب و چرا ناسا به نانو تکنولوژی توجه دارد توجه کنید تا ارزش این علم را دریابید .

۲۴) تازههای نانو تکنولوژی

اکنون جا دارد همگام با تحولات جدید در مهندسی و علوم ، دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی بطور جدی به پژوهشهای تکنولوژی فوق ریز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانیم مرزهای دانش روز را به نسلهای آینده تحویل دهیم و در تشکلهای جدید هستی سهمی داشته باشیم. باید هرچه زودتر به خود آییم و عمق شکوهمند و معجزه آسای اندیشه بشر را دریابیم و از کوتاه بینی و افکار فرسوده موروثی فاصله بگیریم.

۲۵) نانو تکنولوژی در صنعت

توپهای تنیسی که با استفاده از کربن ۶۰ ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچههایی تولید کردهاند که با یک بار تکان دادن آنها میتوان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را از بین برد. با همین یکبار تکان همه گرد و خاکی که به این پارچهها جذب شدهاند نیز پاک میشوند. همچنین با استفاده از فناوری نانو لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود تمیز کردن دارند.‮

۲۶) ضرورت بکارگیری فناوری نانو در علوم کشاورزی و صنایع غذایی

طبق آخرین گزارش سازمان ملل متحد ، حدود ۸۰۰ میلیون نفر از جمعیت جهان دچار فقر غذایی هستند ، شمار افراد قرار گرفته در زیر خط فقر (از نظر تامین انرژی مورد نیاز روزانه ی بدن) روز به روز در حال افزایش است . جدید ترین پیش بینی ها حاکی از آن است که این آمار تا سال ۲۰۲۰ میلادی به رقمی بالغ بر یک میلیارد نفر خواهد رسید و این بدان معنا ست که حفظ نوع بشر در بلند مدت و نجات خیل عظیم انسان ها از خطر گرسنگی ، نیازمند توجه ویژه ی متخصصان و سیاست مداران امروز جهان به توسعه ی پایدار و همه جانبه ی صنعت کشاورزی است . همان طور که می دانید ورود نسل اول فناوری ها به عرصه ی کشاورزی ، در چند دهه ی گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گردید ، در این دوره افزایش چشمگیری در کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی صورت گرفت که البته در کنار آن استفاده ی بی رویه از منابع مشکلاتی را نیز در پی داشت . اکنون با گذشت سالها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد تولیدات کشاورزی به جمعیت جهان ، لزوم به کارگیری فناوری های جدید در صنعت کشاورزی پیش از هر زمان دیگری آشکار است .

در این بین فناوری نانو به عنوان یک فناوری بین رشته ای و پیشتاز رفع مشکلات و کمبود ها در بسیاری از عرصه های علمی و صنعتی ، به خوبی جایگاه خود را در علوم کشاورزی و صنایع وابسته آن به اثبات رسانیده است. فناوری نانو کاربرد های وسیعی در همه مراحل تولید ، فراوری ، نگهداری ، بسته بندی و انتقال تولیدات کشاورزی دارد . ورود فناوری نانو به صنعت کشاورزی و صنایع غذایی متضمن افزایش میزان تولیدات و کیفیت آن ها ، در کنار حفظ محیط زیست و منابع کره ی زمین می باشد . در ادامه نگاهی دقیق تر به کاربرد های گسترده ی فناوری نانو در هریک از زیر شاخه های صنعت کشاورزی داریم .

کاربردهای نانو در زراعت: کشاورزی دقیق - بطور کلی کشاورزی دقیق یک نوع نگرش جدید در مدیریت مزرعه است. امروزه با استفاده از نانو سنسورها مشخص می شود که هر قسمت کوچک از مزرعه به چه میزان عناصر غذائی و سم نیاز دارد و بدین وسیله از آلودگی محیط زیست جلوگیریکرده ، سلامت محصولات و افزایش بازده اقتصادی راممکن می سازد . نانو سنسور ها می توانند با کنترل دقیق وگزارش دهی به موقع نیاز های گیاهان به مرکز پردازش اطلاعات سیستم را در نگهداری محصولات یاری نماید . - ایجاد گلخانههای کمهزینهتر با هدف صرفهجویی در مصرف انرژی و دوام بیشتر در برابر رطوبت ساختارهای نانویی می توانند گلخانه هایی در حجم کم اما انبوه پدید آورند که تقریباً با اندازه ای برابر ۱۰ درصد کل مزارع زیر کشت در حال حاضر ، می توانند جمعیت کنونی جهان را تغذیه نمایند. در این صورت میلیونها هکتار از زمین های کشاورزی به محیط های طبیعی برای سکونت حیوانات در سراسر جهان باز گردانده می شوند .

کاربردهای نانو در اصلاح نباتات : - انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گیاهی با استفاده از نانومواد در این روش از سامانه ی رسانش نانوذرات طلای پوشیده با DNA یا RNA بداخل سلول استفاده می شود . - ساخت ابزارهای جدید برای بیولوژی سلولی و مولکولی این ابزار ها جهت تعیین مولکولهای خاص ، شناسایی و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسیاری دارند که از این بین می توان به موارد زیر اشاره کرد ؛ تکنولوژی و علم تولید مثل ، اصلاح نژاد حیوانات و گیاهان ، تبدیل ضایعات به انرژی و محصولات جانبی مفید و علم و تکنولوژی کودسازی

۲۷) موانع توسعه ی فناوری نانو

مسائل زیست محیطی نوآوری های بزرگ ، معمولا با خطرات زیست محیطی زیادی همراه اند . فناوری نانو نیز این چنین است . نانو ذرّات پخش شده ، ممکن است وارد سلول های انسان شده و اثرات غیر قابل پیش بینی برای بدن ایجاد کنند . ممکن است نانو روبات ها ی خود آرا ، از کنترل انسان خارج شده و جهان ما را به یک بلغم خاکستری تبدیل کنند . به خاطر همین دلایل است که برخی گروه های تندرو حامی محیط زیست ، با تحقیقات در زمینه ی فناوری نانو و فناوری های زیستی مخالف اند . با این حال ، فناوری نانو به دلیل وجود خطرات بالقوه و احتمالی ، متوقف نشده و نخواهد شد . از یک سو منافع حاصل از این فناوری زیاد است به حدی که اقتصاد و جامعه توان مقاومت در برابر آن را ندارند . در عصر رقابت جهانی ، تأخیر در انجام تحقیقات ، هزینه های سنگینی را برای اقتصاد یک کشور به همراه خواهد داشت . از دیگر سو ، تاریخ به ما نشان داده است که تحت راهنمایی های مناسب دولت ، فناوری های پیشرفت زیست محیطی برای کنترل و جلوگیری از خطرات ایجاد شده اوسط فناوری های نو ، به دست می آید . چاره این مشکل این نیست که همانند خواسته ی مخالفان تندرو ، مسیر تکاملی فناوری را متوقف سازیم بلکه باید مکانیسمی متعادل برای تشویق و کنترل این تکامل ایجاد کنیم .

درست است که در حال حاضر ، با خطرات مواد زاید نانو مقیاس تهدید می شویم ، اما نباید فراموش کنیم که ابزار حمایتی و درمانی قدرتمند نانو مقیاس را نیز در اختیار داریم . ما باید اثرات فناوری های جدید بر محیط زیست را به طور کامل درک کرده و تصمیمات مناسبی برای مواجهه با این خطرات اتّخاذ کنیم . با این حال ، تحت مدیریت خوب ، از زندگی متعادل در سطحی بالاتر لذّت می بریم . مسائل امنیتی با وجود نانو کارخانه های شخصی که می توانند تقریبا هر خواسته ی انسان را با قیمت بسیار پایین و به هر تعداد لازم ، تولید کند ممکن است زندگی روزمره ی اجتماعی با خطراتی بزرگتر از ویروس های رایانه ای و یا هکر های اینترنتی مواجه شود . یک همسایه بد ، می تواند زندگی هر کسی را خراب کند . گروه های تروریستی یا کشور های کوچک ، می توانند سلاح های بسیار پیشرفته ای تولید کنند تا دنیا را در اختیار بگیرند . این امکان ، می تواند منجربه مسابقه ای تسلیحاتی شود که بسیار ناپایدار تر از مسابقه ی تسلیحاتی هسته ای است ، زیرا توسعه ی این سلاح ها ، ارزان تر و سریع تر بوده و پنهان کردن آنها نیز آسان تر است . جنایتکاران می توانند ابزار بسیار کوچک و هوشمندی برای جاسوسی فرستاده و زندگی شما را تیره سازند ، مگر اینکه برای حفاظت از خود پولی به آنها بپردازید . با این حال ، فناوری نانو در عین حال مسائل سیاسی را بهبود می بخشد . نانو حسگر هایی که می توانند حتی مولکول ها را نیز تشخیص دهند .

همه جا نصب می شوند . سیستم های بیومتری پیشرفته می توانند یک تروریست مظنون را بلافاصله شناسایی کنند . نانو فیلتر ها ، تمام ذرّات مضر آب را تصفیه می کنند . بدنه ی خودرو ها که از نانو مواد ساخته خواهند شد ، محکم تر بوده و در برابر آسیب های شیمیایی و حرارتی بسیار مقاومتر خواهند بود . مسائل اشتغال شکی نیست که با توسعه ی فناوری نانو ، مسائل مربوط به اشتغال به میزان زیادی تغییر خواهد کرد . نانو کارخانه های بسیار یکپارچه که ظرفیت تولیدی برابر با یک کارخانه ی دارای پانصد نیروی کار دارند ، برای کنترل خود تنها به یک نفر نیاز خواهد داشت . صنعت موادّ اولیه با حمله ای کشنده مواجه خواهد شد .فناوری نانو تولید کنندگان خودرو را قادر ساخت تا تقریبا هر مادّه ای را که نیاز دارند ، خودشان طراحی و تولید کنند . صنعت انرژی نیز به طور کامل تغییر خواهد کرد . مثلا ، انرژی احیا کننده که وابسته به مواد و فناوری است ، بالاخره جایگزین صنعت نفت خواهد شد . از سوی دیگر ، موقعیت های شغلی در زمینه ی فناوری و خدمات افزایش خواهند یافت ، زیرا سیستم های کاملا یکپارچه و شبکه ای ، نیاز بیشتری به نگهداری و نوآوری خواهند داشت . با این حال میزان افزایش کارکنانی که از مغز خود بهره می گیرند ، به اندازه ی کاهش نیروی کار معمول نخواهد بود . تخمین زده می شود تا سال دو هزار و بیست نرخ بیکاری در کشور های صنعتی به چهل درصد برس

● نتیجــــــــه گیــــــــری

در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته. فناوری نانو جدیدترین این فرصت‮ ها است، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند 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. 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 نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی ۴ نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینهای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید

موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری میگردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج

خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافتشده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود

سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحتالشعاع این روند قرار خواهد گرفت یکی از مقاومترین الیافی که بشر ساخته ۶ بار از فولاد سبکتر ولی مقاومت آن ۱۰۰ برابر فولاد است محققینی که قوه تخیل قوی دارند به فکر ساخت کابلهایی هستند که بتوان بوسیله آن به فضا رفت با ربط دادن زیست شناسی به کامپیوترها می توان نابینا را بینا و ناشنوا را شنوا کرد ویا داروهایی را در شرایط بدنی هر بیمار آزمایش کرد برای نانوتکنولوژی باید یک شیمیدان ، زیست شناس ، فیزیکدان ومهندس الکترونیک بود در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می شوند درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته می شود‮.

در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگتر ساخته می شوند به این طریق که در ساخت آنها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده می شود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی ظهور یابند.

● تفســــــــــــــــیر

به نظر می رسد اولین حلقه های علم در حال ظهور است و آیه شریفه قرآن که در آن به طور صریح و آشکار خلقت را مسخر انسان قرار داده است در حال عملی شدن است و بعد از انقلاب نانو که یک انقلاب فرا صنعتی است صورت می گیرد سفر به ناشاخته های فضا و روشن شدن تاریکی های دنیای بیرون کشف و ساختن قوانین جدید درون سلولی و ملکوتی و اتم تغییر آنها ، غالب شدن بر بسیاری از بیمارها ، و جوان نگه داشتن سلول ها عمر های بسیار طولانی که قبلاًَ هم آرزوی بشر بوده است در حال تحقق است. این حوادث هر چند خوشایند بشر و نسل انسانی است ، ولی فاصله ی کاشفان کشورها و تولید کنندگان این علم را با دیگر کشورهای دنیا بقدری زیاد می نماید که دستیابی و رسیدن به آن را تا مرحله محمال قرار می دهند و باعث استعمار شدید و غیر قابل برگشت می گردد. بیاییم با یک -------------------- مناسب دانشمندان و محققان این کشور به پشتیبانی حکومت و ساختار فرا گیر این علم را در بین تمام دانش جویان و کاربران فن آوری های جدید در کشور فرا گیر کنیم .

لذا با توجه به تعمیرات شگرف علوم در همین نیم قرن گذشته به نظر می رسد باید در اوایل ظهور این علم با توانایی بالا حضور پیدا کنیم بی توجهی به این مسئله باعث عقب افتادگی صد سال دویست سال نیست که باید دیگر با سرعت نور فاصله را سنجید تمام کشور های

پیشرفته علمی به خصوص آمریکا و ژاپن در رصد خانه های خود به رصد این علم مشغول هستند و وجود یک ملّت اکنون وابسته به علم است .

شاید توجه ویژه مقام معظم رهبری به علم ریشه در تحوّل عظیم دنیای آینده ای که دیگر تردید است می باشد و این دفعه انقلابی است که به دست هرکس افتاد با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت خواهد کرد.

دنیای آینده ، دنیای قابل پیش بینی فعلی افکار نیست بیاییم در این مسیر رقابت کنیم و به ملّت بزرگ و اثر گذار تبدیل گردیم

● پیشنــــــــهــــــــادات

۱) بلا درنگ مدرسه فتح (شاهد) که مربوط به خانواده شهدا و جانبازان است با دعوت از اساتید این فن نسبت به ایجاد یک کلاس و کرسی این درس در این دبیرستان اقدام نماید.

۲) گروهی از اساتید و دانش آموزان های دور های اول تا چهارم مدرسه ، با تشکیل تیم های تخصصی نسبت به خبرهای جدید جمع آوری مطالب اقدام نمایند و هر هفته به صورت روزنامه خبری یا تک ورقه نانو خبر های علمی را برای دانش آموزان فتح (شاهد) اطلاع دهند.

۳) ریاست منطقه را رازی نمایند که با مکاتبات به وزارت آموزش و پرورش نسبت به تشکیل کلاس و درسی به نام نانو تکنولوژی اقدام گردد به دلیل اینکه این علم کمک کننده به تمام علوم است و در حیطه تمام علوم وارد می شود.

۴) با تشکیل جلسات مختلف با آموزش عالی کشور به خط مشی علمی و دروس نانو در مدارس تصمیم گیری و افرادی برای تشکیل کمیسیون و دبیرخانه برای این علم اقدام نمایند.

۵) تیم های علمی تشکیل گردد و با بودجه مشخصی به کشورهایی که دارای این علم می باشند سفر کرده و به فرا گیری این علم مشغول شوند و گوش به زنگ باشند به محض اینکه این علم به صورت علمی وارد کارهای صنعتی و یا پزشکی و یا هر نوع کاربردی اگر رخ داد نسبت به جمع آوری و ارسال به کشور ایران اقدام کنند .

محمد حسین فلاحیان

منابع

- مجموعه مطالعات تطبیقی محیط زیست ایران با دیگر کشورهای جهان، بخش آب، مرکز‮ ‮ پژوهشهای مجلس شورای اسلامی.

مجله ی صنعت خودرو ۲-مجله ی دانشمند ۳-مبانی نانو-۶ - تکنولوژی/اریک درکسرر/مهندس بهروز احمدی/کتاب آیلار/تهران/۱۳۸۴ -

- دایره المعارف

- سایت مخصوص دانش آمو زان ( رشد )

صنعت دانشمندان۳ مجله ی -

- کتاب نانو در هسته نوشته حسام کاینی

کمک آموزشی نانو دنیای درونCD -

http://www.google.com/nanotechnology in the

www.rosht .ir

http://www. nsf.gov/igert

http://www. nano.

www. Goggle . com

www. Yahoo.ir

www. Fhnm . com

www. Good year . com

www.nanoday . com

www. نانومواد - ویکیپدیا . com

www. Worldlynano -نانو در پزشکی . com

www. (nano technology) نانو تکنولوژی

www.‮ نانو چیست؟ . com

www.‮ فهرست یافته های تصویری Google برای http-- g_imagehost_org-۰۳۷. Com

www.‮ ستاد توسعه فناوری نانو اخبار ستاد راهاندازی میکروسکوپ FE-SEM در دانشگاه تهران . com

www.‮ ستاد توسعه فناوری نانو اخبار ستاد حمایت های ستاد در آذر ماه ۱۳۸۸ (نیمه دوم) . com

www. Tata NANO - The Peoples Car from Tata Motors . com

www.‮ نانو روکش - ویکیپدیا . com

www.‮ نانوتکنولوژی_fs . com

www.‮ ستاد توسعه فناوری نانو اخبار گامی موفق به سوی درمان سرطان . com

www.‮ سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو(Iran Nanotechnology Initiative Council) . com

www.‮ ستاد توسعه فناوری نانو اخبار ستاد حمایت های ستاد در دی ماه ۱۳۸۸ (نیمه اول) . com

www.‮ انجمن نانو فناوری ایران . com

www.‮ نانو الکترونیک - ویکیپدیا . com

www.‮ آخرین اخبارعلمی کانون دانش . com

www.‮ باشگاه نانو‮ . com

www.‮ نانو حسگر - ویکیپدیا. com

www.‮ ستاد توسعه فناوری نانو اخبار ستاد راه اندازی آزمایشگاه فناوری نانو در پارک پردیس . com

www.aftab.ir

تقـدیــــــــر و تشکــــــــر

با تشکر و سپاس گذاری فراوان از کسانی که ما را در این تحقیق یاری کرده :

۱- از کمک های پدر آقای فلاحیان که همراه ایشان تا نیمه های وقت بیدار بوده و در روی این پژوهش نظارت و بررسی مطالب مارا یاری کرده .

۲- با تشکر از استاد محترم آقای کرامت که نحوه صفحه بندی این مطالب و موضوعات را به ما آموختن و مدتی از وقت گران بهای خویش را به ما اختصاص دادند.

۳- و از آقایان زمانی و مظفری که ما را تشویق به این عمر کرده و موضوع این مقاله را انتخاب کردند .

۴- و من سپاس گذارم از آقای مصیبیان برای بهتر اجرا کردن در کنفرانس های علمی ما را یاری نمودند و در کلاس ایشان یک بار کنفرانس داده شد .

۵- و با سپاس گذاری از آقای احمدی مدیر مدرسه فتح (شاهد) که هزینه ای بابت تایپ این کنفرانس دادند و به ما بودجه کافی برای تحقیق را دادند .

۶- و با قدر دانی از ناظمان محترم آقایان آهاری ، اقبالی ، نصرتی که سایت مدرسه را در اختیارمان گذاشتن