نانو تکنو لوژی چیست؟
نانو تکنولوژی مولکولی، نامی است که به یک نوع فناوری تولیدی اطلاق می شود. همان طور که از نامش پیداست؛ نانو تکنولوژی مولکولی هنگامی محقق می شود که ما توانایی ساختن چیزها را از اتم ها داشته باشیم ودر این صورت ما توانایی آرایش دوباره مواد را با دقت اتمی خواهیم داشت.
مواد نانو، موادی هستند که حداقل در یک بعد دارای ابعادی در حد چند نانو متر باشند. این مواد به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند؛ نانو ذرات و مواد نانو ساختار(یا مواد نانو کریستال.)
یک نانو ذره به ذره ای گفته می شود که ابعادی بین 1 تا 100 نانو متر داشته باشد. نانو ذرات از طیف وسیعی از مواد ساخته می شوند. متداول ترین و پرکاربرد ترین آن ها، نانو ذرات سرامیکی هستند.
فناوری نانو یکی از آخرین دستاوردهای علمی است که در ارتقای زندگی، تولیدات جدید و توسعه گرانه و تولید محصولات ارزان تر به کار می رود. فناوری نانو هنر و علم دست کاری و بازچینی اتم ها برای ساخت مواد، ابزارها و سیستم های مفید در مقیاس یک میلیاردیم متر است.
درحقیقتفناوری نانو به ما امکان ساخت و طراحی موادی را می دهد که کاملا دارای خواص و اختصاصات جدیدی هست.
به بیان دیگر این نوعفناوری چیزهایی را که در اختیار داریم با خصوصیات جدید در اختیارمان قرار می دهد و یا آن ها را از مسیرهای نوینی می سازد.. 1

جایگاه ایران درفناوری نانو
ایران در زمینه دستیابی بهفناوری نانو در رتبه دوم کشورهای مسلمان و 38 جهان قرار دارد. با توجه به چشم‌انداز تعیین شده در زمینه نانو امیدواریم که به کسب مقام تک رقمی در دنیا و رتبه نخست در میان کشورهای مسلمان دست یابیم.
تا امروز حدود 90 پایان‌نامه کارشناسی ارشد، 19 پایان ‌نامه دکترا، 40 طرح پژوهشی دانشگاهی و 30 طرح تحقیقاتی صنعتی در ایران و در زمینه نانو نگارش و اجرا شده است.
فعالیت نانو در ایران از ابتدای سال 80 شروع شد. تا سال 82 فعالیتی که انجام می شد، بیشتر از طریق دفتر همکاری‌هایفناوری ریاست جمهوری بود و وزارتخانه‌های علوم، صنایع، جهاد کشاورزی و بهداشت، کمیته‌هایی را برای شناخت نانو تاسیس کرده بودند؛ ولی با توجه به در اولویت بودن اینفناوری برای دولتمردان در شهریور 82 رئیس جمهور وقت دستور تشکیل یک گروه ویژه را برای مدیریت کلان نانو به اسم ستاد ویژه توسعهفناوری نانو داد که این ستاد متشکل از 6 وزارتخانه، 5 نفر از متخصصین و معاون اول رئیس‌جمهور به عنوان رئیس ستاد بود.
مهم‌ ترین کار ستاد تدوین برنامه 10 ساله فناوری نانو برای کشور است، که متشکل از یک برنامه کوتاه ‌مدت 2 ساله، میان‌ مدت 3 ساله و بلند مدت 5 ساله است می‌باشد و در مرحله دوم این ستاد 4 برنامه کوتاه‌ مدت با ماهیت زیرساختی را شروع کرده است.
فعالیت دیگر این ستاد ایجاد شبکه آزمایشگاهیفناوری نانو برای حل مشکلات آزمایشگاهی متخصصین کشور بوده که در این راستا 40 آزمایشگاه توانمند در 9 استان و 10 شهرستان ایجاد شد.

دستاوردهای علمی نانوفناوری ایران در مقایسه با دنیا
ایران از سال 1999 تا 2001 حدود 44 مقاله در “ ISI “در رتبه 53 بوده که این رقم در سال 2004 با داشتن 53 مقاله در رتبه 43 جهان قرار داشت و در سال 2005 با 125 مقاله به جایگاه 36 رسید و بالاتر از بلغارستان، اسلواکی و نروژ قرار گرفت. 17 پله صعود، موید رشد علمی ایران در این زمینه است. لذا امید می‌رود در زمینه تولید ثروت و ایجاد ارزش افزوده در صنعت نیز که هدف اصلی کشور است در آینده بتوانیم خود را با دیگر کشورهای مطرح مقایسه کنیم.
هم اکنون ایران درفناوری نانو در خاورمیانه رتبه اول و در کشورهای اسلامی بعد از ترکیه رتبه دوم را دارا می باشد و بالاتر از مالزی، مصر و تونس قرار گرفته است.

تولید، تجاری سازی و محصولات اینفناوری
اکنون کشور به مدد متخصصین متعهد و جوانان فعال در این عرصه به دستاوردهای علمی وفناوری بزرگ در زمینه‌های تولید چند نوع نانو پودر، نانو لوله‌های کربنی، استفاده از نانو ذرات در عروق مصنوعی، تولید مکمل روغن، تولید چند نوع نانو کامپوزیت، تولید مواد و سیالات مغناطیسی، لایه نشانی نانو متری، ساخت یک نمونه دستگاه STM و تولید مواد نانو باکتریال، دست یافته است. در بحث نفت برای اولین بار در دنیا با استفاده ازفناوری نانو توانسته نفت سنگین را به نفت سبک تبدیل کند، که دستاورد بسیار بزرگی است.
در مورد تولید مواد نانوی افزودنی به سوخت که مصرف سوخت را پایین می‌آورد، کشور به موفقیت‌هایی درخشانی دست یافته است. 2

نانو در پزشکی
دستاوردهای نوین، در تمامی علوم، در واقع رویکردی برای تولید محصولات مورد نیاز انسان است.
هم اکنون گستره هایی از دانش وفناوری هائی از پزشکی، داروسازی، مهندسی ژنتیک تا صنایع نظامی، الکترونیک، خودرو و حتی لوازم بهداشتی و آرایشی تحت تاثیر نانوفناوری قرار گرفته اند. مواد زیست ‌سازگار مسیر تحول و رشد خود را مدیونفناوری نانو است. در اواخر دهه 1960علاقه بسیاری به استفاده از سرامیک ها در کاربردهای مهندسی، پزشکی ایجاد شد. بین سال‌‌های 1970 تا 1980 پیشرفت کمی در این زمینه انجام شد اما از آن زمان تاکنون نوآوری ها و کاربردهای بسیاری را می‌‌توان دید.
در موردفناوری نانو هر چند کشور ما دیر به این مقوله پرداخت اما باز به موفقیت های شایان توجه ای دست یافت به عنوان مثال می توان به: موفقیت محققان ایرانی در تولید رگ مصنوعی به کمک نانو الیاف، اشاره کرد.

رگ مصنوعی
فناوری مهندسی بافت طی 20 سال گذشته استراتژی جدیدی را با عنوان ساخت بافت های طبیعی در محیط آزمایشگاه از سلول های خود فرد، دنبال می کند.
دانشمندان ابرانی برای نخستین بار موفق به تولید نوعی رگ مصنوعی با ویژگی های منحصر به فرد شدند.
نمونه اولیه رگ مصنوعی حدود یک سال پیش در گردن یک گوسفند پیوند زده شد که بر اساس آخرین اکو گرفته شده، این رگ هم چنان به عملکرد طبیعی خود ادامه می دهد.
برای تولید رگ مصنوعی با کمک تکنیک مهندسی بافت، عروقی با قطر کوچک 1/2 تا 5 میلی متر، هیبریدی متشکل از سه پلیمر طبیعی و سنتزی، دو لایه و نانو ساختار، در آزمایشگاه ساخته شدند و سلول ها روی آن ها قرار گرفتند و در مراحل بعدی آزمایش به رگ ها طبیعی تبدیل شدند.
عروق ساخته شده این امکان را می دهند که سلول‌های سنگ فرشی داخل عروق (اندوتلیال) در سطوح داخلی داربست و سلول‌های عضلانی در سطوح خارجی کشت داده شوند.
چنین عروقی در ایران، ابتدا به شریان اصلی گوسفندی پیوند شده که موفق به تحمل فشار بالای خون در این منطقه شد.
آزمون‌های صورت گرفته بر روی مدل های حیوانی در شریان اصلی گردن گوسفند نشان داده، این عروق از خواص مکانیکی، بویژه، الاستیسیته بالایی برخوردار بوده و از نقطه نظر خواص فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و مورفولوژیکی از شرایط مطلوبی برخوردار هستند.
در حال حاضر عملیات مربوط به کشت سلول‌های اندوتلیال در داخل این عروق مصنوعی و سلول‌های عضلانی در سطوح خارجی عروق در ایران به وسیله بیورآکتورهای ویژه در حال انجام است. 3

ساخت دستگاه STM
دستگاه STM با نام تجاری “ نما “ در ایران طراحی، ساخته و به تولید انبوه نیز رسیده است. این دستگاه به عنوان یک میکروسکوپ تونلی روبشی پیشرفته، در تمامی مراحل از طراحی تا ساخت، مولود توانمندی یک تیم ایرانی است و نمونه افتخارآمیزی از بومی‌سازیفناوری تجهیزات آزمایشگاهی، می‌باشد.
این میکروسکوپ توانمندی ارائه تصاویر دو و سه بعدی را در ابعاد نانومتر، دارد و قادر است از تمام نانو ساختارها، آنتی بادی‌ها، پروتئین‌ها، مولکول‌های DNA و... تصویربرداری کند. و از نظر برخی مشخصات فنی منحصر به فرد است.
قدرت تصویربرداری این میکروسکوپ از یک نانومتر تا 8 میکرون است، که از این لحاظ منحصر به فرد است؛ و نوک تیپ آن به طور خودکار تا یک نانومتری نمونه قابل تنظیم است، در حالی که در برخی نمونه‌های خارجی نوک تیپ میکروسکوپ باید با دست تنظیم شود که می‌تواند به نمونه آسیب بزند.
این دستگاه با حمایت شبکه آزمایشگاهیفناوری نانو، در مقیاس تجاری تولید شده و علی‌رغم اینکه ساخت نمونه آزمایشی آن در سال 85 ساخته و پس از رفع اشکالات و بهینه سازی در سال 86 با قیمت حدود یک سوم نمونه های خارجی به تولید انبوه رسید.
با چنین تلاشی بود که اینک، ایران به جمع چند کشور صاحبفناوری ساخت میکروسکوب های تونلی روبشی – (STM) از پیشرفته ترین تجهیزات مورد استفاده در تحقیقات نانوفناوری - پیوسته است. 4

* پی نوشتها در دفتر روزنامه موجود است.

منبع: / روزنامه / رسالت ۱۳۸۷/۱۱/۱۴
نویسنده : محمد داود محمدی