فناوری نانو یکی از مدرنترین فناوری های روز دنیاست که دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کاربرد های در تمام زمینه های علم و فناوری است. همین کاربردهای وسیع فناوری نانو که از ان به عنوان ویژگی بین رشته ای بودن {cross science}فناوری نانو یاد می شودعامل مهمی در فراگیر شدن این پدیده ی جدید است.
از طرفی توجه روز افزون بشر به این فناوری فقط ناشی از تازگی ان و کنجکاوی بشر برای دانستن انچه نمی داند نیست بلکه به دلیل قابلیت های ویژه ای است که این فناوری پیش روی انسان قرار می دهد و دستیابی به انها جز از این راه ممکن نیست. از سوی دیگر داشتن اطلاعات مختلف درباره ی زمینه های تحقیقاتی و عملی این فناوری در حیطه ی دانش هر فرد باعث پویایی فکر و اندیشه ی وی می شود.
این تحقیق بنا دارد تا ضمن بررسی تعاریف مختلفی که از فناوری نانو وجود دارد به بیان مبانی.ساختار.اهمیت و همچنین کاربردهای فناوری نانو بپردازد و با اشاره به چشم انداز هایی که این شاخه در پی دستیابی به انهاست ذهن خواننده را نسبت به انچه درباره ی فناوری نانو وجود دارد اگاه سازد.
همانطور که می دانیم اختراع ماشین بخار شروع اولین انقلاب صنعتی بودو دانشمندان ساخت ترانزیستورها را اغاز انقلاب دوم صنعتی می دانند و هم اکنون باید بپذیریم که در انقلاب سوم صنعتی هستیم ! چرا که بر خلاف گذشته سه مولفه یعنی فناوری نانو .ITو پروژه ی ژنوم انسانی همزمان با هم شکل دهندهی سومین انقلاب صنعتی هستند.
البته روند رو به رشد کنونی نشان میدهد که فناوری نانو در حال پیشی گرفتن از رقیبان خود است و می خواهد یکه تاز عرصه ی انقلاب صنعتی سوم باشد.
فناوری نانو چیست؟
تعریف فناوری نانو با توجه به ماهیت و زمینه های گسترده ی فعالیت ان در عین سادگی بسیار دشوار است.شاید بتوان گفت هنوز تعریف کاملی که تمام خصوصیات این پدیده را بیان کند وجود ندارد. به این وجود در اینجا به چند تعریف مفید و کاربردی اشاره می کنیم.
فناوری نانو یعنی بررسی مواد در ابعاد اتمی یا مولکولی و یا بررسی مواد در مقیاس ک میلیاردیوم ان.این ساده ترین و عامیانه ترین تعریفی است که می توان از فناوری نانو ارایه داد. می دانیم که یک نانومتر ۱۰ به توان منفی ۹ یا یک میلیاردیوم متر است. این عدد یک هشتاد هزارم قطر موی انسان و یا ۱۰ برابر قطر یک اتم هیدروژن است.
آلبرت فرانکس یکی از پیشگامان توسعه ی کاربرد های صنعتی فناوری نانو معتقد است: (فناوری نانو بخشی از علم و فناوری است که ابعاد کوچکترین ارقام با معنی در محدوده ۰.۱ تا ۱۰۰ نانومتر در آن نقش اساسی ایفا می کنند.
با توجه به این تعریف فناوری نانو توصیف همه جانبه ی فعالیت ها و تلاش هایی است که با دست بردن در اساسی ترین جز ء ماده (اتم) باعث می شود تا به خواص خارق العاده ای از آن دست یابیم چرا که اگر مواد به کوچکترین ابعادشان(اتم ها یا مولکول ها) شکسته شوند می توانیم خصوصیات بنیادیشان را تغییر دهیم و آن ها را به ماده ای تبدیل کنیم که در حالت عادی تهیه و تولید آن ها به هیچ عنوان امکان پذیر نیست.
حال با این توضیح مفهوم تعریف اول نیز مشخص تر می شود به این معنی که هر فعالیتی در مقیاس نانو را نمی توان نانو فناوری نامید بلکه فناوری نانو به آن دسته از فعالیت هایی اطلاق می شود که با دست بردن در نحوه ی چینش اتمها در مقیاس نانو مرتبط هستند.
فناوری نانو دانشی است که به دنبال دستیابی به روش ها و فنون و موادو ابزارهای مورد نیازناوری نانو :( یک بسته پر از لوازم مورد نیاز بدون طبقه بندی خاص گ{catch-all}اؤ فعالیت ها ازی است تا بتواند چنین تحولاتی را در مواد مختلف ایجاد کند به عبارت بهتر فناوری نانو نگرشی جدید به انواع رشته های علمی است و تمام عرصه های مختلف علم و فناوری را در بر می گیرد.
اهمیت و ضرورت فناوری نانو:
امروزه علم وفناوری در بسیاری از زمینه ها تقریبآ به مرز نهایی خود نزدیک شده و یا در حال نزدیک شدن است و شاید دیگر جوابگوی توقعات روز افزون بشر نباشد.
در الکترونیک اندازه ی ترانزیستورها آنقدر کوچک شده که به زودی عامل محدود کننده آنها اندازه ی ذرات سیلسیم خواهد بود و یا رایانه های امروزی به سرعت های بحرانی پردازش داده نزدیک می شوند و سرعت رشد آنها با میزان افزایش نیاز بشر همخوانی ندارد.
در پز شکی داروهای فعلی با توجه به میزان مصرف با وجود عوارض جانبی شدید که گاهی باعث کنار رفتن دارو از مصارف درمانی می شود اثرات دارویی در بافت مریض ایجاد نمی کنند و بهبود لازم حاصل نمی شود و یا نامحلول بودن در خون از چرخه مصرف کنار میروند در حالیکه برای درمان بیماری هایی چون ایدز تنها راه حل ممکن هستند.
در شیمی بسیاری از فرایندها و واکنش هایی که از نظر تئوری قابل انجام هستند صرفآ به دلیل عدم وجود راکتوری مستحکم معطل مانده اند و یا سرعت بهترین کاتالیزورهای استفاده شده در واکنش ها با میزان تسریع در انجام فرایند در حضور نانوکاتالیست به هیچ وجه قابل مقایسه نیست.
اینجاست که فناوری نانو قابلیت های نهفته خود را یکی پس از دیگری به بشر عرضه نموده و به یکی از مهمترین و جذابترین زمینه های تحقیقاتی بشر در سالهای اخیر تبدیل شده است. چرا که فناوری نانو توانسته علاوه بر برطرف کردن مشکلات فعلی افق های فراوان دیگری را نیز در زمینه های مختلف به روی ما بگشاید تا بتوان با آن بسیاری از رویاهای دیرین بشر دست یافت.
آیا کسی تصور می کرد که روزی متخصصان فناوری نانو بتوانند ماشینهای بسیار کوچکی را بسازند که در درون بدن در حال گشت و گذارند و به تعقیب باکتری ها و ویروس های بد و مضر می پردازند؟
جواب هر چه باشد ماشین های نانو یا به اصطلاح (نانیتها-Nanhtes) می توانند آسیبهای سطح سلولی را اصلاح کنند و یک عمر تقریبآ ابدی را همراه با سلامت کامل نوید دهند. مطمئنآ سال ها پیش(۱۹۷۸) زمانی که ریگول ولچ در فیلم سینمایی خیره کننده اش با عنوان{سفر دریایی خیالی} داستان یک کشتی مینیاتوری را به تصویر کشید که جریان خون را در می نوردد و با گلبولهای قرمز میشد هرگز چنین روزی را پیش بینی نمی کرد.
فناوری نانو و تحقق رویای مرد نامرئی:
در حال حاضر برخی از متخصصان نانو تکنولوژی در حال کار بر روی مواد و پارچه های هوشمندی هستند که علاوه بر توانایی استتار خود بتوانند پارگی های خودشان را نیز تعمیر کنند. اصل این کار بر مبنای موادی است که می توانند بر پایی ی نوری که به آنها می رسد واکنش های مختلفی از خود نشان دهند. اما این کار فقط از عهده ی مواد طبیعی بر می آید به عنوان مثال : سیستم های زنده قادرند شکستگی ها و زخم ها را درمان کنند و یا اینکه برای حفاظت از خود در برابر تغییرات محیط رنگ خود را عوض کند. در حالیکه سیستم های مصنوعی یا سنتزی از این قابلیت بی بهره اند. به همین دلیل نانو تکنولوژیست ها قصد دارند از بعضی ارگانیسم های زنده (نظیر برخی ماهی ها و دیگر موجودات دریایی مثل هشت پا) تقلید کنند.