نانو محک بهبود
يك تير و چند نشان  ;تاثير فناوري نانو بر بهبود كيفيت زندگي مردم

يك تير و چند نشان ;تاثير فناوري نانو بر بهبود كيفيت زندگي مردم

نويسنده: علي طهاري*

بيش از سه دهه است که جهان با واژه جديدي با نام نانو آشنا شده و درباره آن تحقيق مي کند. شايد در ابتدا اين سوال مطرح شود که فناوري نانو چيست؟ فناوري نانو طراحي، توليد و کاربرد ساختارها، ابزارها و سيستم ها از طريق کنترل شکل و اندازه آنها در مقياس نانومتري (يک ميليارديم متر) است. وقتي يک ماده از حالت معمولي به شکل نانومتري خود تبديل مي شود، خواص ماده به گونه اي تغيير مي کند که ديگر قوانين فيزيک معمول و کلاسيک توانايي توضيح آن را ندارد. ممکن است يک ماده در ابعاد نانومتري خواص بسيار متفاوتي نسبت به اندازه توده اي خود داشته باشد. اين تغييرات در خواص، موجب علاقه مندي دانشمندان و صنعتگران به تحقيق درباره اين فناوري شده است تاجايي که بسياري از کشورها از جمله کشور ما برنامه توسعه فناوري نانو را تدوين کرده و براي آن متولي معين کردند. در ادامه سعي مي کنيم به مرور چند اثر بزرگ فناوري نانو در بهبود کيفيت زندگي بشر بپردازيم.
     ١- شايد بعد از اکسيژن، هيچ چيز به اندازه آب در زندگي بشر اهميت نداشته باشد. در سال هاي اخير و با شتاب گرفتن رشد جمعيت و به تبع آن نياز بشر به توليد غذا، مصرف آب در بخش هاي مختلف آب شرب، کشاورزي و صنعت بيش از گذشته شده است. اگر اين موضوع را با ظهور پديده هايي مانند تغيير اقليم در نظر بگيريم، به اهميت حفظ و حراست منابع آبي پي مي بريم. يکي از اثرات فناوري نانو، تحول جدي در حوزه صنعت آب و فاضلاب در دنيا است. اين تحول به واسطه بهبود قابل ملاحظه تجهيزات و سيستم هاي تصفيه آب و پساب امکان پذير شده است. به عنوان مثال با نانوحسگرها، پايش کيفيت آب آشاميدني بسيار راحت تر و دقيق تر از گذشته شده است يا استفاده از نانوجاذب ها موجب تصفيه فاضلاب هاي صنعتي از مواردي همچون فلزات سنگين، مواد آلي سمي و مواد روغني خواهد شد. مورد ديگر، استفاده از فناوري نانو براي ازبين بردن آلودگي هاي آب هاي زيرزميني است. با گسترش شهرنشيني و استفاده از کودهاي شيميايي و آفت کش ها در کشاورزي و همچنين افت منابع آبي زيرزميني، اين منابع با افزايش آلودگي ها مواجهند. روش هاي قديمي براي رفع آلودگي از اين منابع، کارايي کم و هزينه زيادي دارند درحالي که استفاده از برخي کاتاليزورها و جاذب هاي نانويي مي تواند به صورت اقتصادي، تا ميزان زيادي از آلودگي ها بکاهد.
     ٢- يکي ديگر از بخش هايي که فناوري نانو آن را تحت تاثير جدي قرار داده است حوزه بهداشت و سلامت است. اثرات فناوري نانو در حوزه هاي دارورساني، تصويربرداري هاي پزشکي، تجهيزات و ابزارآلات، مهندسي بافت و محصولات آرايشي و بهداشتي قابل توجه است. به کارگيري روش هاي نانومتري از چند جهت در طراحي و ساخت داروها حائزاهميت است که ازجمله مي توان به اندازه گيري ها، آزمايش ها، محاسبات و توانايي ها اشاره کرد. براي اينکه يک دارو از جهت درماني موثر بماند، لازم است تا رسيدن به محل اثر، محافظت و ويژگي هاي زيستي و شيميايي آن حفظ شود. بعضي ديگر از داروها بسيار سمي هستند و سبب بروز عوارض جانبي بسيار نامطلوب مي شوند. سامانه هاي دارورساني در به کارگيري مواد و فرايند توليد محدوديت زيادي دارند. مواد اين سامانه ها بايد سازگاري زيستي با بدن داشته باشند و به آساني به دارو متصل شوند و از بدن قابل حذف باشند. فناوري نانو در زمينه هاي دارورساني مي تواند راه حل هاي جديدي را ارائه کند. فناوري دارورساني نانوذره اي مي تواند تجديد فرمولاسيون داروهاي موجود را براي افزايش چرخه حيات محصول، افزايش سوددهي و عدم تشويق به رقابت در خلال سال هايي که دارو داراي بيشترين ارزش است، ممکن كند. خوشبختانه با تلاش محققان شاغل در شرکت هاي دانش بنيان در کشور ما، نانوداروهاي ضدسرطان سينه، ريه و پانکراس توليد و با اخذ مجوزهاي لازم روانه بازار شده است. نمونه ديگر از اثرات فناوري نانو، کاربرد اين فناوري در تصويربرداري پزشکي است. همان طور که مي دانيم اولين گام در کنترل و مقابله موثر با برخي از بيماري ها به ويژه سرطان، شناسايي زودهنگام بيماري است. با شناسايي بيماري در مراحل اوليه تا حدود بسيار بالايي مي توان بيماري را کنترل و درمان کرد. بنابراين در طول دهه هاي گذشته تحقيقات وسيعي در راستاي ارائه و توسعه روش هاي جديدتر و با قابليت بالاتر براي تشخيص زودهنگام بيماري صورت گرفته است. به علاوه، امکان مشاهده داروي تزريق شده نيز با کمک برخي از روش هاي تصويربرداري وجود دارد و سبب مي شود پزشکان بتوانند از اينکه دارو به محل مورد نظر رسيده، مطمئن شده و مراحل پيشرفت درمان را نيز ملاحظه کنند. علاوه بر اين، فناوري نانو تاکنون اثر قابل توجهي در بهبود کيفيت تصاوير تجهيزاتي مانند ام آرآي داشته است.
     ٣- افزايش استانداردهاي زندگي و افزايش جمعيت در جهان منجربه افزايشي اجتناب ناپذير در مصرف انرژي خواهد شد، به طوري که مصرف انرژي در جهان تا ٢٠ سال آينده به ميزان ٤٠ درصد افزايش خواهد يافت و پيش بيني مي شود که تا سال ٢٠٥٠ دو برابر شود. با وجود اينکه اين ميزان تقاضا ممکن است با استفاده از منابع سوخت هاي فسيلي برآورده شود، اما به دليل آثار منفي زيست محيطي ناشي از انتشار دي اکسيدکربن، محدوديت منابع، رقابت جهاني در بهره برداري از آنها و افزايش قيمت در کالاهاي انرژي دار، انرژي را به يک مسئله امنيت ملي تبديل کرده است. مسلما مهم ترين چالش فناورانه پيش ِروي جامعه امروز حتي در کشورهاي توسعه يافته، برآوردن نيازهاي انرژي روبه رشد جهان با روشي قابل قبول و پايدار از لحاظ زيست محيطي و ژئوپليتيک است. پرداختن به مسائل مربوط به تغييرات آب وهوايي، آلودگي هوا و آب، توسعه اقتصادي، امنيت ملي و حتي فقر و بهداشت جهاني همگي منوط بر توانايي تامين انرژي پايدار پاک و ارزان در شيوه اي عاري از درگيري هاي ژئوپليتيک است. به طورکلي، فناوري هاي کنوني جهت گسترش در مقياس کلان موردنياز در دهه هاي آينده بسيار ناکارآمد، گران قيمت و از لحاظ منابع محدود هستند. در اين زمينه، علوم و فناوري نانو براي ايجاد تحول در توليد انرژي پاک و سازگار با محيط زيست از منابع امن داخلي مطرح مي شوند. فعاليت هاي دهه گذشته نشان داده است که چالش هاي فناورانه براي تبديل و ذخيره سازي کارآمدتر و مقرون به صرفه تر انرژي، شديدا به دانش و کنترل پديده ها در مقياس نانو وابسته است. سلول هاي فتوولتاييک کم هزينه براي توليد انرژي خورشيدي، انواع جديد باتري ها براي حمل ونقل و ذخيره انرژي متصل به شبکه که درحال حاضر در موبايل ها، لپ تاپ ها و تبلت ها مشاهده مي کنيم، روش هاي کارا و کم هزينه براي تبديل انرژي خورشيدي و الکتريکي به سوخت هاي شيميايي، کاتاليست ها و سيستم هاي کاتاليستي جديد براي فتوسنتز مصنوعي و استفاده از دي اکسيدکربن به عنوان ماده اوليه، مواد داراي سطح ويژه بالا براي ذخيره سازي انرژي و ... نمونه هايي از اين فناوري هاي جديد هستند.
    *مدير ترويج صنعتي ستاد فناوري نانو
   

دیدگاه خود را ارسال نمایید

ما را دنبال کنید