ظهور فناوری نانو از دهه 1980 در جامعه علمی جهانی آغاز شد و در حدود سال 2000 میلادی توسط کشورهای پیشرو در این زمینه به طور جدی دنبال شد. به دنبال توسعه و کاربرد فناوری نانو در زمینه‌های مختلف و حرکت دولت‌ها به سمت تأسیس و توسعه فناوری نانو. تحقیقات، اوایل دهه 2010 شاهد آغاز کاربردهای اقتصادی فناوری نانو بود.
ایران چهارمین کشور پیشرو در فناوری نانو در جهان است
شواهد تاریخی نشان می دهد که ایرانیان در بین قرن چهارم تا هفتم از نانوذرات نقره و مس برای تزئین سفال های خود استفاده می کردند. در همین راستا، محققان ایتالیایی به همراه فرح شکوهی، پروین علیایی، جواد رحیقی و محمد لمحی از سازمان انرژی اتمی کشورمان، نتایج بررسی لعاب‌های مورد استفاده در سرامیک‌های ایران از قرن چهارم تا کنون را منتشر کرده‌اند VII. در قالب مقاله با توجه به نتایج این تحقیق، وجود نانوذرات نقره و مس در لعاب مورد استفاده در تزئینات سرامیکی از قرن چهارم تا هفتم هجری، باعث ایجاد اثرات رنگی متنوعی در این سرامیک ها شده است.
بحث نانوتکنولوژی اولین بار در سال 1379 در کشورمان مطرح شد و در 25 شهریور 1361 ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ایجاد شد. علاوه بر این، در 5 آگوست 2004، دولت سند بلندمدت توسعه فناوری نانو را تصویب کرد. بر اساس گزارش رئیس ستاد ملی نانو، کشورمان در سال 1380 تنها 22 مقاله بین المللی در حوزه نانو منتشر کرده است، اما در سال 2019 با انتشار بیش از 12 هزار مقاله بین المللی در این زمینه، از رتبه 57 ارتقا یافته است. به رتبه 4 در جهان رسیده و در آخرین رتبه بندی، جزو 7 کشوری است که رتبه اول را در جهان به خود اختصاص داده است. همچنین دانشمندان کشورمان 2 پتنت ثبت شده در سال 2001 در حوزه نانو را به 260 پتنت در سال 2019 رساندند که 24 درصد از پتنت های ثبت شده جهان را شامل می شود.
استفاده فراوان از فناوری نانو؛ از پزشکی تا امنیت
نانوتکنولوژی توانایی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید در سطح مولکولی و اتمی (1 تا 100 نانومتر) است، نانومتر واژه ای یونانی به معنای کوچک و معادل یک میلیاردم متر یا تقریباً یک هشتاد هزارم قطر است. . یک مو یا معادل اندازه ده اتم هیدروژن. آنها در کنار یکدیگر قرار می گیرند. از آنجایی که اندازه یک اتم تقریباً 10 نانومتر است، از این اصطلاح برای مطالعه کلی ذرات اتمی و مولکولی استفاده می شود. به زبان ساده، فناوری نانو استفاده از ذرات در ابعاد نانو است و در مقیاس نانو، خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم‌ها و مولکول‌ها با خواص جرم ماده متفاوت است.
بشر با استفاده از فناوری نانو و دستکاری آرایش کوچکترین اجزای ماده (یعنی اتم ها و مولکول ها) و بهره گیری از خواصی که در این مقیاس ظاهر می شود، سعی می کند مولکول ها را به گونه ای تغییر دهد که وقتی جسمی از این مولکول ها ساخته می شود. ، هر چیزی خواص این مولکول ها و ماده اصلی را دارد. به این ترتیب با کاهش مواد و تجهیزات به محصولات کوچکتر، سبکتر، سریعتر، با کیفیت بالاتر و ارزانتر دست مییابیم. برای نانوتکنولوژی، برنامه‌های کاربردی در زمینه‌های مختلف، از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی گرفته تا الکترونیک، محاسبات، ارتباطات، حمل‌ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی فهرست شده‌اند.
اهمیت این فناوری برای کشورها در خلق ثروت و قدرت، همگرایی بین سایر حوزه های علم و فناوری و هم افزایی و افزایش اثربخشی سایر علوم و فنون است. به عنوان مثال، در ایالات متحده، فناوری نانو پس از طرح ارسال انسان به ماه، بیشترین بودجه را از دولت فدرال دریافت کرده است. علاوه بر این، دولت ایالات متحده حدود 1.6 میلیارد دلار در سال 2004 برای فناوری نانو هزینه کرد که دو برابر بودجه پروژه ژنوم انسانی در اوج آن بود.
محصولات نانویی ایران به 50 کشور جهان صادر می شود
تولید محصولات مبتنی بر فناوری نانو از اواخر دهه 80 به صورت محدود آغاز شد و از اوایل دهه 90 به طور جدی در دستور کار قرار گرفت، به طوری که هم اکنون 300 شرکت دانش بنیان فعال در کشور، 715 نوع محصول فناوری نانو را در 50 کشور جهان صادر می کنند. در جهان از 20 منطقه صنعتی استفاده می شود. این در حالی است که در ابتدا کارشناسان کشورمان حدود 250 نوع محصول را با کمک فناوری نانو تولید می کردند، اما به مرور این تعداد به 500 قلم رسید و در حال حاضر حدود 715 نوع محصول با کمک فناوری نانو تولید می شود .
ایران تاکنون موفق به ثبت چهار استاندارد بین المللی ISO در حوزه فناوری نانو شده است. همچنین لازم به ذکر است که کشور ما یکی از کشورهای پیشگام در این فناوری است و در این زمینه همتراز آلمان و چین فعالیت می کند. نانوتکنولوژی می‌تواند منشأ «اقتصاد مقاومتی» باشد و با برنامه‌ریزی ده ساله صادرات خود، از نفت پیشی بگیرد.
برخی از دستاوردهای ویژه فناوری نانو
چندین شرکت دانش بنیان در چهاردهمین نمایشگاه نانو سال گذشته (1402) شرکت کردند که برخی از محصولات آنها مجوزهای بین المللی و نتایج عملی موفقی را کسب کردند. در ادامه به برخی از این دستاوردها خواهیم پرداخت:
کیت تشخیص سرطان کولون Nanoni
«فاطمه قیومی» نخبه ایرانی در شرکت ساجه بیودیاگنوزیس محصولی را برای تشخیص سرطان روده با کیت نانو اعلام کردند و اظهار داشتند: حساسیت کیت تشخیصی ما بیش از 90 درصد و مثبت و منفی کاذب آن تقریبا صفر است، در حالی که کیت های موجود در بازار حساسیت 40 درصدی دارند اما برای بهبود کارایی آنها، کیت های جدیدی را با استفاده از نشانگر زیستی پیروات کیناز 2 تولید می کنیم، از این نظر توانستیم مجوز ثبت اختراع ایالات متحده را برای تولید آنتی بادی ها و نانوذرات طلا دریافت کنیم. کیت‌ها در حال حاضر در بیمارستان‌های طالقانی و شریعتی در حال استفاده هستند. پس از اتمام کارآزمایی بالینی، این کیت ها سال آینده وارد بازار خواهند شد.
تست زردی پوست نوزاد در منزل.
راضیه طباطبایی، پژوهشگر ایرانی در رشته مهندسی شیمی وی به امکان آزمایش زردی نوزاد در منزل اشاره کرد و گفت: سنسور پوشیدنی طراحی کرده ایم که لکه های خاصی را روی پوست ایجاد می کند که بدون نیاز به خون گیری و مراجعه به آزمایشگاه و بیمارستان در منزل قابل استفاده است. او زردی نوزاد را مشاهده کرد. علاوه بر این، اپلیکیشن خاصی طراحی شده است که با اتصال به اینترنت، داده های مربوط به زردی نوزاد را به صورت لحظه ای به پزشک نشان می دهد. دستگاه مشابهی در دنیا وجود ندارد به همین دلیل موفق به اخذ پتنت آمریکایی شده ایم، فاز حیوانی این پروژه به پایان رسیده و به تازگی وارد فاز بالینی شده ایم.
تصفیه فاضلاب پالایشگاه با ماژول های نانوغشا
“امیر پورخلیل” عضو هیئت مدیره شرکت دانشبانیان ستارگان نوآور سپهر پارس به نکاتی در خصوص تصفیه پساب پساب پالایشگاه ها اشاره کرد و خاطرنشان کرد: ماژول های ممبران کاربردهای متفاوتی دارند و اندازه کوچک آنها در دیالیز و در حوزه پزشکی کاربرد دارد که به عنوان مثال یکی از این نمونه ها مختص یک صنعت است. فرآیندی به نام پالایش «سودآور» که به‌عنوان جاذب در پالایشگاه‌ها استفاده می‌شود و چون مواد تولید شده پس از جذب نمی‌توانند از نظر زیست‌محیطی پس از رهاسازی در رودخانه و خاک از بین بروند، باید تصفیه یا به فرآیند صنعتی بازگردانده شوند. در واقع فرآیند پالایش و خنثی سازی “سودآور” در ماژول غشایی ما انجام می شود که به عنوان تماس بین دو فازی که در حال واکنش هستند استفاده می شود.
در زیر به برخی دیگر از دستاوردهای متخصصان کشورمان در حوزه فناوری نانو می پردازیم که به شرح زیر است:
با توجه به کاربردهای فراوان نانوتکنولوژی در ارتقای سلامت و بهینه سازی امور صنعتی و غیره، انتظار می رود مسئولان کشورمان مانند کشورهای پیشرفته، بودجه و امکانات بیشتری را در اختیار استعدادهای درخشان و متخصصان کشورمان قرار دهند. که از طریق تولید محصولات نانو دانش بنیان بتوانیم وارد بازارهای جهانی شویم تا از این کالاهای استراتژیک برای کشورمان کالا ایجاد کنیم.
