به گزارش خبرگزاری ایمنا، نانوتکنولوژی (Nanotechnology) یا فناوری نانو، به عنوان یکی از مهمترین پیشرانهای علمی در دوران معاصر، پارادایم جدیدی را در درک و مهندسی مواد رقم زده است. این علم به لحاظ فنی، مبتنی بر دستکاری و کنترل دقیق ماده در محدوده ابعادی ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است؛ مقیاسی که در آن هر نانومتر معادل یک میلیاردیم متر است، در این ابعاد میکروسکوپی که تنها با تجهیزات پیشرفتهای نظیر میکروسکوپهای الکترونی روبشی (SEM) قابل رصد و تحلیل است، قوانین فیزیک کلاسیک کمرنگ شده و ماده رفتارهای ترمودینامیکی و کوانتومی کاملاً جدیدی از خود بروز میدهد.
دلیل اصلی این تغییرات شگرف، افزایش چشمگیر نسبت سطح به حجم در نانوذرات است. در این مقیاس، مقاومت الکتریکی کاهش پیدا کرده است، نقاط ذوب افت میکنند و سرعت واکنشهای شیمیایی به طرز خیرهکنندهای افزایش پیدا میکند. به عنوان نمونههای بارز علمی، میتوان به تغییر رنگ طلا (Au) از زرد به قرمز در ابعاد ۲۵ نانومتری به دلیل پدیده رزونانس پلاسمون سطحی، تبدیل آلومینیوم (Al) از فلزی انعطافپذیر به مادهای به شدت واکنشپذیر و منفجره، و همچنین تغییر فاز دیاکسید تیتانیوم از حالت مات و سفید به مادهای کاملاً شفاف اشاره کرد. این رفتارهای غیرمنتظره، پایه و اساس تمامی نوآوریهای این حوزه را تشکیل میدهند.
از ایده تا اولویت استراتژیک
مسیر تکامل این فناوری از سال ۱۹۵۹ و با سخنرانی تاریخی ریچارد فاینمن تحت عنوان «فضای زیادی در پایین وجود دارد» آغاز شد. پس از دههها مسکوت ماندن این ایدهها به دلیل محدودیتهای تجهیزاتی، در دهه ۱۹۸۰ با پیشرفت ابزارهای آزمایشگاهی و انتشار کتاب «ماشینهای خلقالساعه» توسط اریک درکسلر، نانوتکنولوژی به یک رشته علمی منسجم تبدیل شد. از دهه ۱۹۹۰ به بعد، این فناوری از سطح تئوری و مقالات بنیادین فراتر رفت و با جذب سرمایههای کلان، به اولویت استراتژیکِ صنعتی و تحقیقاتی در کشورهای پیشرفته تبدیل گردید.
نقش برجسته رهبرشهید به عنوان سیاستگذار و حامی کلان تولید علم
در اکوسیستم علمی ایران، عبور از مرزهای دانش و ورود به حوزههای لبه تکنولوژی (High-Tech) نظیر نانو، فراتر از تلاشهای آزمایشگاهی، نیازمند یک نقشه راه راهبردی و حمایتهای قاطع در بالاترین سطوح حاکمیتی بوده است. رهبر شهید، با درک عمیق از اهمیت بنیادین علم در تولید اقتدار و ثروت ملی، همواره نقش محوری و بیبدیلی به عنوان حامی و سیاستگذار اصلی این جریان ایفا کردهاند.
ایشان با تبیین استراتژی «علم درونزا»، توسعه فناوریهای نوینی چون نانو را نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت برای قطع وابستگی ساختاری میدانستند. نگاه تحلیلی و راهبردی ایشان به مقوله علم، به روشنی در بیاناتشان (۱۳۹۱/۰۵/۰۸) در جمع پژوهشگران تجلی یافته است «علم برای کشور، یک سرمایهی بیپایان و تمامنشدنی است، علم یک پدیدهی درونزاست؛ چیزی نیست که انسان برای آن ناچار و ناگزیر باشد وابسته شود. بله، اگر شما بخواهید علمِ حاضر و آماده را بگیرید، همین است؛ وابستگی دارد، اما بعد از آنکه بنیان علمی در یک کشوری به وجود آمد، استعداد هم در آن کشور وجود داشت، آن وقت حالت چشمههای جوشان را پیدا میکند. اگر ما بپردازیم به دنبالگیری تحقیق و علم و ژرفنگری و دانشپژوهی، بدون تردید کشور به یک اوجی دست خواهد یافت.»
این سیاستگذاری کلان، نیروی محرکهای شد تا نانوتکنولوژی در ایران به عنوان یک «چشمه جوشان» عمل کرده و در صنایع مختلف رسوخ کند.
گستره نفوذ نانو در صنایع بنیادین و استراتژیک
با تکیه بر این حمایتهای راهبردی و کشف خواص جدید مواد، نانوتکنولوژی توانسته است در حیاتیترین بخشهای تمدن بشری انقلاب ایجاد کند:
- پزشکی و داروسازی هوشمند: گذار از روشهای درمانی سنتی به سمت دارورسانی هدفمند (Targeted Drug Delivery). در این روش، نانوذرات به عنوان حاملهای هوشمند، داروها را بهطورمستقیم به بافتهای درگیر (همچون تومورها) میرسانند که نتیجه آن کاهش عوارض جانبی و افزایش چشمگیر اثربخشی است، همچنین استفاده از نانوذرات طلا در تصویربرداریهای تشدید مغناطیسی (MRI) و بهرهگیری از داربستهای زیستی نانومقیاس در مهندسی بافت، از دستاوردهای مهم این حوزه است.
- انرژیهای نو و پایدار: افزایش بهرهوری سیستمهای تبدیل و ذخیره انرژی از طریق تولید سلولهای خورشیدی با قابلیت جذب نور بالاتر، توسعه باتریهای لیتیوم-یونی با ظرفیت و سرعت شارژ ارتقا یافته، و ساخت ابرخازنهای مبتنی بر نانوذرات.
- حفاظت از محیط زیست: ارائه راهکارهای پایدار برای تصفیه آبهای آلوده با استفاده از خاصیت آنتیباکتریال نانوذرات نقره، ساخت فیلترهای پیشرفته برای کنترل آلایندههای گازی هوا، و پاکسازی خاک از آلایندههای نفتی.
- مهندسی مواد و ساختوساز: تولید کامپوزیتهای فوقسبک و مستحکم برای صنایع هوافضا و خودروسازی، توسعه پوششهای ضدخوردگی و ضدخش، و ارتقای مقاومت مکانیکی بتن و سیمان در سازههای کلان.
- امنیت غذایی و کشاورزی نوین: در بخش کشاورزی، استفاده از نانوکودها و نانوآفتکشها با قابلیت رهایش کنترلشده (Controlled Release) موجب افزایش بهرهوری و کاهش خطرات زیستمحیطی شده است. در صنایع غذایی نیز توسعه بستهبندیهای هوشمند و فعال (با قابلیت مهار میکروارگانیسمها و جلوگیری از نفوذ اکسیژن)، استفاده از نانوامولسیونها برای بهبود خواص حسی غذا و افزایش دسترسی زیستی بدن به ویتامینها، و همچنین به کارگیری نانوحسگرها برای پایش لحظهای سلامت و ایمنی مواد غذایی، تحولی عظیم ایجاد کرده است.
سرمایه انسانی؛ محور تداوم حرکت علمی
حلقه اتصال میان سیاستگذاریهای کلان رهبری و دستاوردهای صنعتیِ ذکر شده، سرمایه انسانی متخصص است. توسعه فناوری نانو در ابعاد کلان، نیازمند شبکهای از دانشمندان با انگیزه و خودباور است. رهبر شهید با شناخت دقیق از این شبکه انسانی، همواره بر ضرورت استمرار و خستگیناپذیری در این مسیر تأکید داشتهاند، ایشان در دیدار با فرهنگیان (۱۳۹۸/۰۲/۱۱) ضمن تحسین این نیروی انسانی، چشمانداز آینده را چنین ترسیم کردند «امروز هزاران دانشمندِ محقّق و متفکّر… با هویّت دینی و اسلامی، با هویّت ایرانیِ سربلند، در حوزههای گوناگون با انگیزهی بالا دارند کار میکنند؛ نوآوری میکنند، آموزش میدهند، تحقیق میکنند؛ هم تولید علم میکنند، هم بر اساس آن علم، در بخشهای مختلف، فنّاوری به وجود میآورند. البتّه چون عقبافتادگی ما زیاد بوده، این حرکتی که امروز در کشور وجود دارد، باید سالها ادامه پیدا کند… تا اینکه انشاءالله نتایجش بهطور دیده بشود.»
نانوتکنولوژی امروز بهصرف یک رشته تخصصی در آزمایشگاهها نیست، بلکه زیرساخت توسعه و اقتدار در قرن بیست و یکم محسوب میشود. همانگونه که بررسیها نشان میدهد، بومیسازی و تسلط بر این فناوری پیچیده، ماحصل یک پیوند دقیق میان «شناخت خواص بینظیر مواد در مقیاس نانو» و «اراده و سیاستگذاری کلان در بالاترین سطوح حاکمیت» است. نگاه راهبردی و حمایتهای رهبری به عنوان معمار سیاستهای علمی کشور، تضمینکننده تبدیل این علم پایهای به زنجیرهای از ثروتآفرینی، رفاه و خوداتکایی همهجانبه برای کشور بوده است. استمرار این مسیر، همانطور که تأکید شده است، رمز دستیابی به مرجعیت علمی و صنعتی در عرصه جهانی خواهد بود.
نظر شما