پخش زنده
امروز: -
تجاریسازی فناوری نانو در بسياري از بخش ها یک فرصت استثنایی برای افراد، مؤسسهها، شرکتهای سرمایهگذاری و شرکتهای بزرگ جهانی خواهد بود.
چکیده گزارش پژوهشی:
پژوهش خبری صدا وسیما: امروزه فناوری نانو به عنوان موج چهارم انقلاب صنعتی و پدیدهای عظیم در تمامی بخش ها و گرایشهای علمی راه یافته و از فناوری های نوینی است که با سرعت هرچه تمامتر درحال توسعه میباشد. دانشمندان بر این باورند که فناوری نانو، زیست فناوری(Biotechnology) و فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل میدهند و نانو تکنولوژی میتواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرحریزی دانش کنونی بر پایههایی جدیدتر و امروزیتر باشد و فراگیرتر باشد.
حوزه نانو از جمله حوزه های افتخارآمیز پس از انقلاب اسلامی و به طور خاص سالهای اخیر در کشور محسوب میشود، حوزهای که با ورود پژوهشگران کشورمان از اوائل دهه 80 پیشرفت های چشمگیری را به دنبال داشته است و گفته میشود هم اکنون به لحاظ ثبت اختراع و به خصوص تولیدات علمی جایگاه چهارم دنیا را داراست؛ ضمن این که در عرصه رقابت جهانی نیز موفق عمل کرده و البته یکی از ستادهای چهارده گانه فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برای حمایت ویژه به آن اختصاص داده شده است.
از جمله دستاوردهای فناوی نانو در کشور می توان به تولید و معرفی انواع و اقسام محصولات از جمله محصولات خانگی نانو، خودرو نانو، منسوجات نانو، محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات کشاورزی، محصولات ساختمانی و دارویی از سوی160 شرکت نانویی فعال اشاره کرد که بیش از370 قلم محصول را شامل می شود.[1]
طبق آماری در سال ۱۳۹۵ بیش از ۷۰۰ میلیارد تومان فروش شرکت های دانش بنیان این حوزه بود که از این میزان بالغ بر ۳۵ میلیون دلار مربوط صادرات به ۴۷ کشور بعنوان کشورهای هدف بوده است.[2] با این همه، بسیاری از کارشناسان معتقدند که ظرفیت بهره برداری از این علم بیش از اینهاست و مهمتر اینکه هنوز جامعه ایرانی به صورت ملموس اثرات حاصل از این علم را با وجود تولید انواع و اقسام محصولات و فناوری نانویی در زندگی روزمره خود حس نکرده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو در سال 1382 براي ايجاد هماهنگي و هم افزايي ميان همه نهادها و دستگاههاي اجرايي کشور در توسعه فناوري نانو تاسيس شد. در دوره 10 ساله اول توسعه فناوري نانو در کشور (1394-1384) با اجراي هشت برنامه درج شده در سند ده ساله اول که به تصويب شوراي عالي انقلاب فرهنگي رسيده و توسط دولت ابلاغ شده بود، دستاوردهاي زير در اين مدت به دست آمده است؛
ستاد ويژه توسعه فناوري نانو به منظور تداوم پيشرفت هاي کشور در اين فناوري، برنامه ده سالهاي را تا افق 1404 با رويکردهاي جديد تدوين کرده است. رويکرد اصلي اين سند، « توسعه صنعتي و توليد محصولات نانو» و « صادرات فناوري ها و محصولات ايراني به بازارهاي جهاني» هدف گيري شده است.
يکي از اهداف اصلي کشور در ده ساله دوم توسعه فناوري نانو، کسب سهم مناسبي از بازار جهاني فناوري نانو توسط محصولات ايراني در نظر گرفته شده است که دستيابي به سهم دو درصدي از بازار جهاني فناوري نانو توسط محصولات نانو ساخت ايران در سال 1404 هدف گذاري شده است.[3]
علم نانو و صرفه جویی اقتصادی
یکی از بحث های جدی امروز دنیا که از سوی بسیاری از کشورها مورد اهمیت واقع شده است، بحث مربوط به صرفه جویی و استفاده بهینه از منابع و انرژی در شرایط محدودیت های موجود است، لذا به اذعان کارشناسان، استفاده از فناوریهای نوین ازجمله نانو در این عرصه میتواند در بحث صرفه جویی اقتصادی راهگشا و رافع بسیاری از معضلات موجود باشد.
پرفسور عظیم اکبرزاده خیاوی از دانشمندان برجسته بیوشیمی کشور که درحال حاضر مدیریت گروه پایلوت نانو بیوتکنولوژی انستیتو پاستور ایران را عهده دار است، نانو را این گونه تعریف کرد: نانو در واقع علمی میان رشته ای برای به کارگیری خواص جدیدی از مواد در علوم مختلف از جمله مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیستشناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی است. نانو' یا 'نینو' به زبان یونانی یعنی کوتاه اما از نظر علمی نانو به یک هزارم میلیمتر گفته می شود[4].
دکتر رضا احمدی از فعالان جوان حوزه نانو که در حال حاضر مسئولیت تحقیق و توسعه یک شرکت دانش بنیان تولیدکننده منسوجات نانویی از جمله کمربندهای بارداری ضد امواج را عهده دار است، معتقد است که نانو به زبان ساده به معنی افزایش بهره وری و کاهش هزینه در زندگی مردم است. به عنوان مثال ضد زنگی که ما برای آهن آلات و صنعت استفاده می کنیم بعد از یک تا دو سال ممکن است کاررایی خود را از دست بدهد اما در مدل نانویی آن با یکبار رنگ وسیله را برای سالهای طولانی در برابر زنگ زدگی مقاوم میکند.
وی با تاکید براین که امروز باید فواید علم نانو برای مردم تشریح و شناسانده شود، به یکی از پژوهش های انجام شده در وزارت بهداشت در خصوص سقط جنین اشاره کرد و افزود: طبق این پژوهش در سال 1394حدود 80 هزار سقط جنین در کشور اتفاق افتاده است که البته علت 65 هزار از این تعداد در پیشرفته ترین آزمایشگاهها و دقیق ترین تست های بالینی مشخص نشده است.
این فعال دانش بنیان در حوزه نانو با بیان اینکه، متاسفانه امروزه سقط جنین آنهم در شرایطی که رشد جمعیت نسبت به سالهای قبل کاهش یافته به یک موضوع نسبتاً عادی تبدیل شده است، به طراحی یک شکم بند ضد امواج بارداری اشاره کرد و گفت: این شکم بند بارداری که جنین را در برابر امواج موبایل و وای فای و پارازیت ها محافظت می کند، با هزینه بسیار پایین از این سقط ها که منشاء بیشتر آن امواج مغناطیسی است جلوگیری خواهد کرد به شرطی که مردم به نانو اعتماد کنند و بدانند که نانو به سلامتی آنها کمک خواهد کرد.
وی همچنین با اشاره به این که در حال حاضر نخستین سرطان در خانم ها سرطان سینه است و طبق آمار علل تعداد کثیری از مبتلایان غیر از عوامل ژنتیک یا چاقی است، به طراحی لباس زیر ضد امواج نانویی نسل سوم برای نخستین بار در دنیا به منظور استفاده بانوان اشاره کرد و گفت: قسمت سینه بی دفاع ترین قسمت در برابر امواج است لذا این محصول می تواند از سلامتی بانوان محافظت کند.
این فعال دانش بنیان با بیان این که محصولات نانویی ضد امواج در برخی از کشورها از جمله چین، ایتالیا و آمریکا به روش نسل اول یعنی همان استفاده از نقره ساخته شده است، به تفاوت محصولات تولیدی ایرانی با نوع خارجی اشاره کرد و گفت: بیش از 99 درصد و لباس زیر حاوی نانو ذرات طلا و از ویژگی آنتی باکتریال برخوردار است که برای خانم ها مفید میباشد.
وی با تاکید بر به صرفه بودن استفاده از محصولات نانو در مقایسه با سایر محصولات مشابه اظهار کرد: حتی برای کسانی که تنها با یارانه زندگی میکنند اگر تاثیر این شکم بند ضد امواج یا پشه بند نوزاد، قنداق، کلاه و پردههای پنجره ضد امواج را بدانند به صرفه تر خواهد بود که به سمت استفاده از تولیدات با ویژگی نانو رو آورند.
کاربرد فناوری نانو در صنعت ساخت وساز
فناوری نانو نويدبخش پيشرفت هاي چشمگيري در زمينه هاي مختلف علمي و صنعتی و از جمله صنعت ساخت و ساز است. این فناوری، فرصت های فراوانی را جهت تقویت رقابت در صنعت ساخت و ساز نظیر ساخت وساز سریعتر، مطمئنتر، مطلوبتر، پایدارتر و مقرون به صرفهتر را فراهم کرده است. فناوری نانو تقریبا در تمام بخش های ساختمان شامل اسکلت، نما، سیستم های ساختمانی و طراحی داخلی کاربرد دارد. استفاده از این فناوری در صنعت ساختمان موجب تولید مصالح ساختمانی چند منظوره با کارایی بالا شده و ضمن ایجاد ارزش افزوده باعث افزایش دوام و کیفیت مصالح ساختمانی شده است. این فناوری از دو جهت به صنعت ساختمان کمک می کند :نخست، بهینه سازی و ارتقای عملکردی فناوریهای موجود. دوم، ارائه گروه جدیدی از
فناوریها و عملکردها که پیش از ظهور فناوری نانو ممکن نبوده است. بنابراین از مزایای کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان میتوان به افزایش کیفیت مصالح، صرفه جویی در مصرف انرژی و به تبع آن صرفهجویی اقتصادی اشاره کرد. براساس نتایج منتشر شده از مطالعات، در ۱۰ زمینه ی کاربردی فناوری نانو در پیشرفت دنیا، صنعت ساختمان در جایگاه هشتم قرار میگیرد. بنابراین کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان، به نسبت گستردگی این صنعت، اندک است. اگرچه امروزه شاهد استفاده محدود از مواد و مصالح نانو در ساختمان هستیم، اما با توجه به قابلیت های این فناوری نوظهور، انتظار میرود که در آیندهای نزدیک، شاهد رشد بسیار چشمگیری در استفاده از مواد نانو در صنعت ساختمان سازی باشیم. از جمله کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان میتوان به استفاده از آن در رنگها، شیشه ها، عایق های ساختمانی، کاشی و سرامیک، سیمان و بتن و غیره اشاره کرد.[5]
کاربرد فناوري نانو در محصولات کشاورزي
اهمیت فناوری نانو در کشاورزی با توجه به تغییرات جهانی مانند رشد جمعیت، تغییرات اقلیمی و دسترسی محدود موادغذایی شناخته شده است. محصولات مبتنی بر فناوری نانو در کشاورزی باعث افزایش کیفیت و کمیت محصول در واحد سطح و کاهش آفات و بیماریهای گیاهی میشود. این محصولات در حوزههای دامپروری، بهبود و اصلاح خاک، اصلاح و حفاظت از نباتات تقسیم بندی می شوند. تاکنون 218 محصول مبتنی بر فناوری نانو در حوزه کشاورزی در سراسر دنیا به ثبت رسیده است. محصولات مرتبط با تولید کود، حفاظت از نباتات و دامپروری به ترتیب بیشترین سهم را در بین محصولات مبتنی برفناوری نانو به خود اختصاص داده اند، در بین کشورها نیز، فعالترین کشورها در این حوزه هند، آلمان و انگلیس می باشند.[6]
در دهه های گذشته، بازارهای جهانی فناوری نانو در بخش کشاورزی، با توجه به افزایش جمعیت و در پی آن افزایش تقاضای بخش کشاورزی به میزان قابل توجهی رشد یافته است. بخش وسیعی از مردم جهان به دلیل اثرات زیست محیطی با کمبود مواد غذایی روزانه خود مواجه هستند، درحالی که در کشورهای توسعه یافته مازاد مواد غذایی وجود دارد. بنابراین توسعه محصولات مقاوم به خشکسالی و آفات در این بین ضروری به نظر میرسد. فناوری نانو می تواند با ابزارهای جدید برای تشخیص بیماری های گیاهی، افزایش توانایی گیاهان برای جذب عناصر غذایی، افزایش عملکرد از طریق مدیریت بهینه عناصر غذایی، کم کردن اثرات مخرب بقایای سموم و آفت کشها باعث افزایش کیفی و کمی محصولات گیاهی و پایداری محیط زیست شود. نانوذرات نقره و دی اکسید تیتانیوم با خواص منحصر به فرد شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی، رایجترین نانومواد موجود در محصولات مبتنی بر فناوری نانو در بخش کشاورزی میباشند که سبب رشد گیاه، تحمل استرس و تنش های محیطی، افزایش طول عمر محصولات و افزایش اثربخشی مکمل های غذایی از خاک میشوند.
کاربرد فناوری نانو در حوزه سلامت
کاربردهای تجاری کنونی و آیندهی فناوری نانو به وضوح توانایی پیشبرد و حتی قابلیت انقلاب در جنبههای مختلف حرفهی پزشکی و گسترش تولیدات پزشکی را دارد. فناوری نانو در حال حاضر در بسیاری از جنبههای پزشکی شامل دارورسانی، تصویربرداری تشخیصی، تشخیصهای بالینی، نانوداروها و استفاده از نانومواد در ابزار پزشکی تاثیرگذار بوده است. این فناوری هم اکنون نیز در حوزههای مختلفی تاثیرگذار است؛ بسیاری از این محصولات در بازار موجودند و بسیاری در آستانهی تولید هستند. حرکت پیوستهای برای گسترش موفقیتآمیز محصولات جدید فناوری نانو در زمینهی تشخیص و درمان وجود دارد؛ دو قسمت دارورسانی و تصویربرداری درونتنی فعالترین بخشهای توسعهی محصولات به حساب میآیند. همچنین فناوری نانو بسیاری از مشکلات حل نشده در صنایع دارویی را حل میکند که این مسائل شامل بازفرمولاسیون داروها برای بهبود فراهمی زیستی و سمی بودن میشود. انتظار میرود پیشرفتهای فناوری نانو در زمینهی پزشکی در سه نسل و یا در سه مرحله باشد، بهبود محصولات و انواع فرایندهای کنونی به وسیلهی معرفی نانو ذرات و نانوساختارها و سرانجام حرکت بسوی نانومحصولات و نانوابزارهایی که تنها محدودیت آنها عدم پیشرفت کافی در خود فناوری است.
کاربرد فناوري نانو در صنایع آرایش و بهداشتی
استفاده از انواع کرم های آرایشی به منظور حفظ جوانی، شادابی و طراوت پوست و جلوگیری از ایجاد چین و چروک های ناشی از پیری یا تابش اشعه آفتاب، طی سالها در جوامع مختلف، مرسوم بوده است.
نزدیک به چند دهه از کاربرد نانوتکنولوژی در مواد آرایشی و بهداشتی میگذرد. تهیه کرم های مرطوب کننده با تکنولوژی لیپوزوم، از جمله نخستین تلاش ها در این زمینه بوده اند. تلاش های بعدی شامل اضافه کردن مواد روشن کننده به این کرم ها و افزایش حلالیت آنها با استفاده از نانوتکنولوژی بوده اند. همچنین استفاده از نانوذرات معدنی در کرم های ضد آفتاب تحول وسیعی را در آنها ایجاد نموده است. صنعت محافظت و مراقبت از پوست بخش قابل توجهی از بازارهای جهانی را به خود اختصاص داده است.
کاربرد فناوري نانو در صنایع نساجی
بدون شک، نانوتکنولوژی آینده امیدبخش را در صنعت نساجی از طریق بالا بردن کیفیت و ایجاد ویژگی ها و خواص جدید در پارچه ها و تهیه و توسعه پارچه های هوشمند نوید می دهد.
همزمان با پیشرفت های علوم فیزیک و مهندسی در مقیاس مولکولی و نانومتری، در شناخت سیستم های بیولوژیکی نیز پیشرفت های عظیمی رخ دادهاند به طوری که موقعیت و فرصت های جدیدی برای دانشمندان فراهم آمده تا با آموختن مهندسی طبیعت، مواد جدیدی را ارائه و گسترش دهند.
از طریق مهندسی نساجی روی یک سطح مولکولی، می توان لباس های ضدچروک و ضدلک ساخت. با بکارگیری نانوتکنولوژی، محصولات بی نظیری از جمله پارچه های ضد چروک، ضد لک و خشک نانو که رطوبت را از بدن می گیرند به طور تجاری ارائه شده اند.
کاربرد فناوري نانو در صنايع خودرو
استفاده از تکنولوژی میکرو و نانو در صنعت حمل و نقل، تأثیر شگفت آوری بر آن داشته است به طوری که امروزه به تدریج میکرو تراشه ها موتورها را تنظیم می کنند، تکنولوژی های جدید ترمزها را کنترل می نمایند، نانو کامپوزیت ها سیستم ها و اجزاء گوناگون اتومبیل ها از مبدل های کاتالیتیکی تا پلاستیک ها و پوشش های سبک وزن را در بر می گیرند، مواد ضد حریق جایگزین لایه های قابل اشتعال می شوند و بالاخره با استفاده از حسگرها و مواد هوشمند، رانندگان با امنیت و آرامش خاطر بیشتری رانندگی می کنند.
نانوتکنولوژی قسمت هایی از صنایع حمل و نقل که نیاز به نوآوری و تکنولوژی پیشرفته دارند را به شدت تحت تأثیر قرار خواهد داد. این موارد شامل شیشه ها و رنگ های ضد خراش و شفاف، بدنه های سبکتر و مقاومتر، کاهش مصرف سوخت، ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرآیندهای مختلف، ساخت کاتالیزورهای اگزوز جهت کاهش آلودگی هوا، روکش های الکترو کرومیک با خاصیت خود تمیز شوندگی در شیشه ها و آینه ها، تولید باتری هایی با انرژی و دوام بیشتر، لاستیک هایی با مقاومت بالاتر، لاستیک های هوشمند و … میباشند.
کاربرد فناوري نانو در پاکسازی محیط زیست
فناوري نانو برای حذف کلیه منابع آلوده کننده محیط زیست دو راهکار عملی ارائه داده است.
به حداقل رسانیدن مصرف انرژی : نانوتکنولوژی از طریق جایگزین نمودن روش های ساخت پایین به بالا یا به بیان دیگر ساخت اتم به اتم ترکیبات، موفق به تولید مواد سبکتر، با استحکام بیشتر همراه با اصطکاک و اتلاف انرژی کمتر شده است. به عنوان مثال ساخت نانوکامپوزیت ها و استفاده مناسب از آنها می تواند منجر به صرفه جویی در مصرف بنزین به مقدار 1/ 5 میلیارد لیتر در سال گردد و یا با ساخت نیمه هادی های مورد استفاده در دیودهای نورانی در ابعاد نانومتری می توان مصرف جهانی روشنایی را بیش از 10 درصد کاهش داد که این امر 200 میلیون تن کاهش در انتشار کربن را به همراه دارد.
استفاده از منابع انرژی پاک : هر روز 3000 وات انرژی خورشید بر هر متر مربع زمین می تابد. با تکنولوژی های موجود امکان بکارگیری مقرون به صرفه اقتصادی از این انرژی میسر نمیباشد. نتایج تحقیقات در زمینه نانوالکترونیک و نانوانرژی درهای تازهای را به دنیای انرژی خورشیدی گشوده اند.
به عنوان مثال محققین موفق به ساخت سلول های خورشیدی لایه نازک سیلیسیم بلورین و سلولهای خورشیدی از جنس پلاستیک شدهاند. همچنین با استفاده از انرژی خورشید، آب را به اتمهای اکسیژن و هیدروژن تجزیه نمودهاند.
علاوه بر موارد فوق، نانوتکنولوژی از طریق ساخت و ابداع ابزارها و تجهیزات نانومتری ضمن کشف آلودگیهای زیست محیطی، راهکارهای جدید و فوق العاده موثری برای حذف آنها ارائه میدهد.
جمع بندي
ایران در سال ۲۰۱۷ میلادی با تولید بیش از ۶۵۰۰ مقاله در این بخش بعد از کشورهای آمریکا، چین و هند رتبه چهارم دنیا را به دست آورد. تولید بیش از 360 محصول با استفاده از فناوری نانو، رشد سالانه صد درصدی در حجم بازار این محصولات که حدود 35 درصد آن بازار صادراتی است، الگویی از پیشرفت درون زا و برون زا را ایجاد کرده است. اجرای سند 10 ساله دوم توسعه فناوری نانو که از سال 94 آغاز شد، بیشتر بر توسعه تولید محصولات مبتنی بر نانو، توسعه بازار و رشد بسیار جهشی در بحث اقتصاد مبتنی برفناوری نانو تمرکز دارد.
تجاریسازی فناوری نانو در بسياري از بخش ها یک فرصت استثنایی برای افراد، مؤسسهها، شرکتهای سرمایهگذاری و شرکتهای بزرگ جهانی خواهد بود. در حال حاضر، سرمایهگذاری برای پژوهش در بخش دولتی بهطور ثابتی در حال افزایش است و علاقه به سرمایهگذاری و تواناییها در این بخش بسیار زیاد است. شرکتهای بزرگ هم درست مثل بقیهی سرمایه گذاران تمایل به تجاریسازی فناوری نانو در بخش مختلف مخصوصاً پزشکی دارند و سرمایهگذاریها در ایالات متحده و ژاپن بیشتر از اروپا به نظر میرسد.
در حال حاضر، برداشت عمومی نسبت به فناوری نانو در بخش پزشکی و درمان مثبت ارزیابی میشود. توسعه، آزمایش و نظارت با دقت محصولات جدید پزشکی در حیطهی فناوری نانو برای مثبت نگه داشتن نظر مردم و سرمایه گذاران لازم و ضروری است.
در دهه های گذشته، بازارهای جهانی فناوری نانو در بخش کشاورزی، باتوجه به افزایش جمعیت و در پی آن افزایش تقاضای بخش کشاورزی به میزان قابل توجهی رشد یافته است. بخش وسیعی از مردم جهان به دلیل اثرات زیست محیطی با کمبود مواد غذایی روزانه خود مواجه هستند، درحالی که در کشورهای توسعه یافته مازاد مواد غذایی وجود دارد. بنابراین توسعه محصولات مقاوم به خشکسالی و آفات در این بین ضروری به نظر می رسد.
پژوهش خبری // پژوهشگر: علی قنبری شیرسوار
----------------------
[1] - سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو
[2] - وب سايت پارت ماشين، فناوري نانو پيشرفت بزرگ ايران، 22 بهمن 96، انتشارات محتشمي پور.
[3] - کتاب محصولات فناوري نانو ساخت ايران – ويرايش چهارم – پائيز 1396- صفحه 4
[4] - وب سايت پارت ماشين، فناوري نانو پيشرفت بزرگ ايران، 22 بهمن 96، انتشارات محتشمي پور
[5] - کتاب محصولات فناوري نانو در صنعت ساخت و ساز – ويرايش اول – تابستان 1394 – صفحه 5
[6] - کارگروه صنعت و بازار نانو- رصد بر فناوري نانو در محصولات کشاورزي جهان – صفحه 1