چهارشنبه, ۲۶ دی, ۱۴۰۳ / 15 January, 2025
فناوری هزاره سوم
از زمانی كه جان دالتون وجود اتمها را در سال۱۸۰۳ به جهانیان اثبات كرد، دانشمندان در تلاش بوده اند این ذرات كوچك را تحت كنترل خود درآورند و اكنون محققان نانوتكنولوژی توانسته‌اند با در اختیارگرفتن اتمها تحولات عظیمی را رقم بزنند. تحقیق در قلمرو نانو تكنولوژی از اواخر دهه ۱۹۵۰ آغاز شد و در دهه ۱۹۹۰ نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات به‌دست آمد. دانشمندان با تحقیق در مقیاسی كوچك كه یك میلیون بار كوچكتر از سر سوزن است می‌توانند خواص ماده را تغییر دهند به گونه‌یی كه متفاوت با اجسام بزرگ و معمولی رفتار كند.
در این قلمرو، اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف را از خود به نمایش می‌گذارند و قابلیتهای این علم فقط توانایی كوچك كردن اجسام نیست . دانشمندان با استفاده از این مواد در تلاشند دستگاه ها و ابزارهایی بسازند كه از قابلیت های بسیار شگفت انگیز و غیرمتعارف برخوردار باشد كه فهرست بیشماری از محصولات را در برمی‌گیرد. در واقع، متخصصان نانو می‌كوشند با كار بر روی چگونگی حركت اتم ها و نوع قرار گرفتن آنها در كنار یكدیگر و نیز با تغییرات خاص به تركیبات مقاوم تری از مواد دست یابند و كیفیت مواد تولیدی را بهبود بخشیده و درنهایت تولید مواد مختلف را اقتصادی‌تر كنند. طبیعت خود از دیرباز از نانوتكنولوژی بهره گرفته و در این زمینه مهارت یافته است.
بطور مثال موهای بسیار نازك را در كف پای مارمولك ببینید كه با كمك آنها می‌تواند به دیوار بچسبد و حتی از یك صفحه شیشه یی خود را آویزان كند. نانوتكنولوژی با الهام از طبیعت نویدبخش ابداع روشهایی در ساخت سامانه های كوچكتر، سبكتر، مقاومتر، كارآمدتر و ارزانتر است. پروفسور مارك ولاند ، رییس آزمایشگاه علوم نیوكاسل در دانشگاه كمبریج می‌گوید نانوتكنولوژی، خود یك فناوری نیست، بلكه یك فناوری توانمندسازی است بطوری كه می‌تواند در محصولات بسیار متنوعی نمود پیدا كند. نانوتكنولوژی اكنون در حافظه فلاش ، تراشه رایانه ، ساخت روكش ها، انواع جدید سنجشگر ها و بخصوص در حوزه پزشكی كاربرد یافته است.
انتظار می‌رود نانوتكنولوژی عملكرد موادی مانند پلیمرها، الكترونیك، رنگ‌ها، باتریها، سنجشگر ها، سلولهای سوختی، سلولهای خورشیدی، روكش‌ها، رایانه ها، و سامانه های نمایشگر را تغییر دهد بطوری كه تا پنج سال آینده ، استفاده از باتری هایی كه عمر كوتاهی دارند منسوخ خواهد شد و تا۱۰ سال آینده نحوه انجام آزمایشهای پزشكی متحول می‌شود.همچنین پیش بینی شده است كه پنج سال آینده دستگاه پخش موسیقی آی پاد IPOD با۱۰ برابر ظرفیت كنونی جزو وسایل معمولی و عادی خواهد بود و همچنین در آینده یی نه چندان دور، یك «ترابیت» از داده ها كه معادل۱۰ ساعت تصاویر ویدیویی غیرفشرده با كیفیت بالا است، در فضایی به اندازه یك تمبر پستی قابل ذخیره می‌شود.
نانوتكنولوژی نقش خود را در كوچك كردن اجزا ایفا می‌كند كه نتیجه آن افزایش كارایی یك مجموعه است. پروفسور جان ریان، رییس مركز بیونانوتكنولوژی در دانشگاه آكسفورد می‌گوید اگرچه می‌توان با اتمها ابزارهای نانو ساخت ، اما بخاطر پرهزینه و كند بودن فرآیند ساخت ، روش مناسبی برای تولید نیست. یكی از مهمترین چالشهای عملی در سالهای آینده درك اصول اساسی زیست شناسی و استفاده از آنها در ابداع انواع جدید نانوتكنولوژی خواهد بودأ بطوری كه دانشمندان با بهره گیری از این دانش می‌توانند با استفاده از موادی كه از مواد طبیعی مقاوم‌ترند، انواع جدیدی از ابزارهای نانو بسازند. مواد نانو بخاطر نحوه خاص آرایش اتمها، از خواص الكتریكی و نوری غیر متعارفی برخوردارند. بطور مثال محققان پارچه‌یی ساخته اند كه از طریق الكترونیكی تغییر رنگ می‌دهد یا یونیفورم ارتشی در معرض نور فرابنفش تغییر شكل پیدا می‌كند، اما مهمترین پیشرفتهای نانوتكنولوژی در حوزه پزشكی به‌دست آمده است.
نانوپزشكی امكان تشخیص زودتر و بهتر بیماری و دارو درمانی هدفمند و دقیق تر را میسر می‌سازد و امكان درمان سفارشی یعنی درمان مناسب برای هر شخص نیز با این شیوه وجود دارد. امید است نانوتكنولوژی به شكل ورقه های انعطاف پذیر حاوی الكترودهای مینیاتوری نتیجه عمل ایمپلنت های عصبی، حلزون گوش و شبكیه چشم را بهبود بخشد.
نانوتكنولوژی به كوچك شدن ابزارهای تشخیص پزشكی و سنجشگرها خواهد انجامید و با این كار هزینه تهیه كیت های تشخیص بیماری در كشورهای در حال توسعه بسیار پایین می‌آید و از این لحاظ، نانوتكنولوژی امكان رشد فناوریهای قدیمی را برای كشورهای درحال توسعه فراهم آورد. تروی كركپاتریك از تحقیقات جهانی GEمی‌گوید بزرگترین دستاورد نانوتكنولوژی، ساخت مواد جدید است و این مواد روكشهای ضدزنگ برای ساخت توربین های هیدروالكتریك با كارایی بیشتر در آبهای پرازگل و لای، و فیلترهای نانو برای تصفیه سریع‌تر آب را شامل م شود. تحقیقات جهانی GE همچنین در حال مطالعه در مورد خواص نانوسرامیك هایی است كه علاوه بر سبكی قدرت مقاومت بسیار زیادی داشته باشد. ساختار مولكولی این مواد باعث می‌شود كارایی روكشهای نانوسرامیك مورد استفاده در ساخت هواپیماها ۱۰درصد افزایش یابد و انرژی كمتری مصرف و آلاینده های كمتری تولید شود. تحقیقات جهانی |پ همچنین تحقیق در زمینه صنعت الكترونیك را نیز مد نظر دارد. در حال حاضر، مهمترین مشكل سازندگان تراشه ها بالا بردن سرعت نیست. زمانی كه تراشه ها با سرعت زیادی كار می‌كنند گرمای بسیاری زیادی تولید می‌شود كه باعث ذوب شدن تراشه می‌شود.
به همین خاطر برای كنترل گرما به مواد بهتری نیاز است. تحقیقات جهانی |پ با استفاده از موادی كه از خواص نانوذرات بهره گرفته، نوعی چسب تراشه ساخته است كه می‌تواند گرما را از درون پردازشگر رایانه به بیرون منتقل كند.
●كاربردهای شگفت انگیز
برخی از نمونه محصولات و دستگاه هایی كه با كمك این فناوری در دست تولید است یا هم اكنون تحقیق درباره آنها در مراحل بسیار پیشرفته قرار دارد، شامل دیودهای ارگانیك )آلی ( افشاننده نور برای استفاده در نمایشگر رایانه ها، ورقه های نازكی كه نور را به الكتریسیته تبدیل می‌كنند، لایه های نازك و شفاف محافظ پنجره ها كه در برابر خش و خراش مقاومند و به صورت خودكار با دریافت پرتو ماورای بنفش خورشید، خود را تمیز می‌كند، است.
همچنین پارچه هایی كه لكه ها و چربی‌ها را به خود نمی‌گیرند و به صورت خودكار حرارت خود را تنظیم می‌كنند، حاصل به‌كارگیری نانوتكنولوژی است. لباسهای هوشمندی كه ضربان قلب و درجه حرارت بدن افراد را اندازه گیری می‌كنند، لوله های بسیار سبك و مقاوم برای كاربردهای مختلف، مفاصل مخصوص لگن خاصره ساخته شده از مواد سازگار با بدن، رنگ های ضدخوردگی و مقاوم در برابر پوسته پوسته شدن، شیشه هایی كه به صورت خودكار رنگ خود را با تغییر حرارت تغییر می‌دهند و نور محیط را تنظیم می‌كنند جزو این دسته هستند.
حافظه های مغناطیسی با ظرفیت بسیار بالا، باتریهای ساخته شده از لوله های كربنی برای وسایل الكترونیك و اتومبیلهای برقی، دستگاههای كوچك قابل كارگذاری در بدن )ایمپلنت ( هم از جمله تولیدات فناوری نانو محسوب می‌شود. از آنجا كه از شماری از مواد نانو در ساخت محصولات آرایشی و یا محصولات تركیبی همچون تراشه های الكترونیك ، تلفنهای همراه و لوحهای فشرده «دی‌وی‌دی» استفاده می‌شود، این نگرانی بوجود آمده است كه با توجه به عدم وجود معیارها و موازین نظارتی دقیق ، حضور این مواد در محیط زیست مخاطراتی را برای سلامتی افراد ایجاد می‌كنند.
شركتهای دیگر با استفاده از فناوری نانو پارچه هایی تولید كردند كه با یك بار تكاندن آنها می‌توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و چین و چروك آنها را از بین برد. با همین یك بار تكان همه گرد و خاكی كه به این پارچه ها جذب شده اند نیز برطرف می‌شود.
با استفاده از این مواد، نوارهای زخم‌بندی هوشمندی تهیه شده است كه به محص مشاهده نخستین علایم عفونت در مقیاس مولكولی، پزشكان را آگاه می‌سازد. از همین نوع مواد همچنین لیوانهایی تولید شده كه خودبه‌خود تمیز می‌شوند. همچنین لنزها و عدسی‌های عینك ساخته شده از جنس مواد نانو ضدخش هستند و یك گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند كه می‌خواهند با مواد نانو پوشش‌های مناسبی تولید كنند كه سلولهای حاوی ویروسهای خطرناك نظیر ویروس ایدز را دربرگرفته و مانع از خروج آنها می‌شود. گروهی از محققان نانوتكنولوژی بر این باورند كه می‌توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، به كاوش و تحقیق در درون آنها پرداخت. در واقع، شیوه های كنونی برای بررسی سلولها بسیار ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه كه در درون سلول اتفاق می‌افتد مجبورند سلولها را از هم بشكافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم آن از بین می‌رود.
ایران مسعود پزشکیان دولت چهاردهم پزشکیان مجلس شورای اسلامی محمدرضا عارف دولت مجلس کابینه دولت چهاردهم اسماعیل هنیه کابینه پزشکیان محمدجواد ظریف
پیاده روی اربعین تهران عراق پلیس تصادف هواشناسی شهرداری تهران سرقت بازنشستگان قتل آموزش و پرورش دستگیری
ایران خودرو خودرو وام قیمت طلا قیمت دلار قیمت خودرو بانک مرکزی برق بازار خودرو بورس بازار سرمایه قیمت سکه
میراث فرهنگی میدان آزادی سینما رهبر انقلاب بیتا فرهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی سینمای ایران تلویزیون کتاب تئاتر موسیقی
وزارت علوم تحقیقات و فناوری آزمون
رژیم صهیونیستی غزه روسیه حماس آمریکا فلسطین جنگ غزه اوکراین حزب الله لبنان دونالد ترامپ طوفان الاقصی ترکیه
پرسپولیس فوتبال ذوب آهن لیگ برتر استقلال لیگ برتر ایران المپیک المپیک 2024 پاریس رئال مادرید لیگ برتر فوتبال ایران مهدی تاج باشگاه پرسپولیس
هوش مصنوعی فناوری سامسونگ ایلان ماسک گوگل تلگرام گوشی ستار هاشمی مریخ روزنامه
فشار خون آلزایمر رژیم غذایی مغز دیابت چاقی افسردگی سلامت پوست