دانلود مقاله نانو تکنولوژی چیست

نانوتکنولوژی چیست؟

کامپیوتر ها اطلاعات را تقریبا" بدون صرف هیچ هزینهأی باز تولید مینمایند.

اقداماتی در دست اجراست تا دستگاههایی ساخته شوند که تقریبا" بدون هزینه - شبیه عمل بیتها در کامپیوتر - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه کنند ( کنار هم قرار دهند).

این امر ساختن اتوماتیک محصولات را بدون نیروی کار سنتی همانند عمل کپی در ماشینهای زیراکس میسر میکند.

صنعت الکترونیک با روند کوچک سازی احیاء می گردد وکار در ابعاد کوچکتر منجر به ساخت ابزاری میشود که قادر به دستکاری اتمهای منفرد مثل پروتئینها در سیب زمینی و همانندسازی اتمهای خاک، هوا و آب از خودشان میگردد.

پیوند علم مواد ، شیمی و علوم مهندسی که نانوتکنولوژی نامیده میشود عرصه أی را بوجود میآورد که ماشین آلات خود تکثیرکننده و محصولات خود اسمبل از اتمهای اولیه ارزان ساخته شوند.

نانوتکنولوژی تولید مولکولی یا به زبان ساده‌تر ، ساخت اشیاء اتم به اتم، مولکول به مولکول توسط بازوهای روبات برنامه‌ریزی شده در مقیاس نانومتریک است و نانومتر یک میلیاردم متر است ( پهنای معادل با 3 تا 4 اتم).

نانوتکنولوژی ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصر به فرد با بکارگیری خواص شیمیایی کاملا" شناخته‌شده اتمها و مولکولها ( نحوه پیوند آنها به یکدیگر) را ارائه می‌دهد.

مهارت مطرحه در این تکنولوژی دستکاری اتمها بطور جداگانه و جای دادن دقیق آنان در مکانی است که برای رسیدن به ساختار دلخواه و ایده‌آل موردنیاز می‌باشد.

این قابلیت تقریبا" حاصل شده است.

بازده پیش‌بینی شده از تسلط بر این تکنولوژی بسیار فراتر از موفقیتهایی است که تاکنون انسان بدانها نائل شده است.

قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی عبارتند از : 1- محصولات خوداسمبل 2- کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی 3- اختراعات بسیار جدید ( که امروزه ناممکن است) 4- سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه 5- نانوتکنولوژی پزشکی که درواقع باعث ختم تقریبی بیماریها، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.

6- دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه‌های دنیا 7- احیای مجدد بسیاری از حیوانات و گیاهان منقرض‌شده 8- احیاء و سازماندهی اراضی دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: “در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپی‌برداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینه‌بری یا پیچیدگی محتوایی نموده‌اند.

حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه می‌شود.

هزینه تولید یک تن ‌تری بیت تراشه‌ های RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد می‌شود”.

دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs می‌گوید: " نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد".

در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است : " تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقه‌تان حل شده است سرطان را معالجه کنید .

یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید.

یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین می‌گردد با هزینه‌ای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" .

موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند.

انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است.

در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری می‌گردند که قادر به همانندسازی است.

طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد.

کالاهای مصرفی به وفور یافت‌شده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد.

دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود.

سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد.

به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحت‌الشعاع این روند قرار خواهد گرفت مطالعه نانوتکنولوژی دانشجویان متمایل به نانوتکنولوژی، اغلب در مورد آنچه باید بخوانند، سؤال می‌کنند.

این صفحه وب، پاسخی جزئی به این پرسش می‌دهد.

سایتForesight نیز مختصری از اریک درکسلر دارد.

نانوسیستم‌ها : متن استاندارد این رشته، کتاب دکتر اریک درکسلر با نام "نانوسیستمها: ماشین‌آلات ساخت، تولید و محاسبه مولکولی" است.

شما می‌توانید یک نسخه از آن را خریده، و مطالعه کنید.

مکانیک مولکو لی: هر فنّاوری تولیدی باید بتواند اتمها را از جایی که هستند، به جایی که ما می‌خواهیم باشند، حرکت دهد.

بنابراین، چگونه حرکت اتمها و نیروهای اثرگذار روی آنها در طول حرکت، رشته‌ا‌ی حیاتی در مطالعه نانوتکنولوژی محسوب می شود.

این رشته، مکانیک مولکولی نامیده می‌شود.

یک بحث خیلی خلاصه در مورد مکانیک مولکولی و اهمیتش برای نانوتکنولوژی در وب در "نانوتکنولوژی محاسباتی" موجود است، که شامل مراجعی برای مطالعات بیشتر است.

یک مقدّمه کلاسیک به مکانیک مولکولی، کتاب مکانیک مولکولی نوشته اولریخ بورکرت و نورمن آلینجر، چاپ انتشارات American Chemical Society در سال 1982 است، که هرچند چاپ نمی‌شود، ولی در کتابخانه‌های دانشگاهی موجود است.

کتاب نانو سیستم ها مفهوم پایه مکانیک مولکولی را در فصل 3 خود شروع کرده‌است.

مزیت بزرگ این کار درکسلر، پذیرش واحدهای سازگار SI است.

مطالعه آهسته و دقیق این فصل شایسته انجام است.

پیش‌درآمدهای بسیار دیگری به مکانیک مولکولی موجود است.

بسته‌های نرم‌افزاری که مداخل ورودی خاصی به این زمینه دارند، موجود بوده و برای درک مفاهیم آن، بسیار مفید هستند.

کنترل مکانی، سختی و انعطاف‌پذیری : یک ایده اساسی در نانوتکنولوژی، کنترل مکانی است؛ که با ابزارهای رباتیک کاملا" استاندارد قابل حصول است.

تفاوت عمده ابزارهای رباتیک مرسوم با انواع مولکولی، مسأله نویز حرارتی است.

در مقیاس مولکولی، ذرّات به دلیل حرکت براونی درحال جست‌وخیز هستند.

برای کنترل این مسأله، ذرّات را بایستی محکم نگهداشت، یعنی یک نیروی برگرداننده باید وجود داشته‌باشد که برای بازگرداندن ذرّات به موقعیت تعادلی، در صورت انحراف عمل کند (تعریف موجزی از "کنترل مکانی"، همین وجود نیروی برگرداننده است).

نیروی برگرداننده معمولا" به صورت تابع خطی جابجایی فرض می‌شود : نیروی برگرداننده = جابجایی× Ks ثابت Ks معیاری از سختی سیستم است.

هرچه سختی بیشتر باشد، نیروی برگرداننده بزرگتر و انحراف سیستم از موقعیت تعادلی، کوچکتر می‌شود.

رابطه بنیاد‌ی سختی و بی‌ثباتی مکانی عبارتست از : б2 = kT / Ks این رابطه 4-5 فصل 5 کتاب نانوسیستمها است، که باید به‌خاطر سپرده و کاربردهای اصلی آن را شناخت.

برای استفاده از آن، لازم است سختی (Ks) مشخص شود.

سختی یک ساختار را از هندسه و خواص مواد آن می‌توان تعیین کرد.

این مفاهیم پایه در فصول 38 و 39 دروس فیزیک فینمن نوشته فینمن، لیتون و سندز، چاپ انتشارات Addison-Wesley سال 1964 موجود است.

لذا خواندن این فصل پیشنهاد می‌شود.

کاربرد این معادلات در بعضی ابزارهای رباتیک (ازجمله سکّوی استوارت که به علت سختی بالایش برای مصارف رباتیک مولکولی) مورد توجه است)، در خانواده جدیدی از ابزارهای مکانی با 6 درجه آزادی، توضیح داده شده‌است.

این کاربردها همچنین در فصل 5 نانوسیستمها و بخش 4-13 آن، که یک بازوی رباتیک را مورد بحث قرار داده، بیان شده‌است.

خود همانندسازی : اندیشه اساسی دوم در نانوتکنولوژی، خودهمانندسازی است.

دانشجو باید صفحه وبی را بعنوان مقدمه خودهمانندسازی خوانده و چند مرجع موجود در آن را برای مطالعه بیشتر انتخاب کند.

تئوری دور و تکرار (recursion theorem) مبنای سیستمهای خودهمانندساز است.

فهم این تئوری، الزامی است.

بعنوان تمرین برنامه‌ا‌ی بنویسید که خودش را دقیقا" چاپ کند.

نسخه‌ای از مطالعات 1980NASA را می‌توانید بخرید، که دارای بخش باشکوهی در مورد سیستمهای خودهمانندساز است.

مطالعات بیشتر : البته موضوعات زیاد دیگری نیز در زمینه پیشرفت نانوتکنولوژی وجود دارد.

به‌نظر می‌رسد مفیدتر باشد که لیست کوتاه و فشرده‌ا‌ی از موضوعات اساسی ارائه شود که بتوان با یک تلاش معقول بر آنها تسلط یافت، تا اینکه لیست آنچنان بلند و سنگین باشد که هر موضوعی با هر درجه اهمیتی را پوشش دهد.

دانشجو می‌تواند مطمئن باشد که هیچ کمبودی از نظر مفاد مطالعاتی در مورد این رشته جدید تحقیقاتی وجود ندارد.

نانوتکنولوژی، انقلابی جدید در صنعت و تکنولوژی نانوتکنولوژی یا کنترل مواد در مقیاس مولکولی، گشایش اسرار طبیعت در تمام عرصه ها از مهندسی تا پزشکی را نوید میدهد.

در آینده نه چندان دور، در خانه های جدید آجرها ممکن است هنگامی که ترکی درآنها ظاهر میشود خودشان را تعمیر کنند.

ماشینها نیز ممکن است با لایه ای به استحکام الماس پوشانده شوند که آنها را در برابر خراشها محافظت میکند.

پزشکان نیز خواهند توانست صدها نوع بیماری را تنها با قراردادن یک قطره خون در یک دستگاه تشخیص داده و پس از چند ثانیه نتیجه را دریافت کنند.

نانوتکنولوژی در جهانی بسیار کوچک کنترل میشود.

هدف نانوتکنولوژی ساخت اشیاء، اتم به اتم، مولکول به مولکول و با یک رویکرد از پایین به بالاست، راهی که طبیعت میلیونها سال است انجام میدهد.

نانو یک پیشوند علمی است که به معنی "یک میلیاردم" است و حوزه نانوتکنولوژی در حدود میلیاردم متر است، ابعادی که در آن اتمها با هم ترکیب شده و مولکولها روی هم اثر متقابل دارند.

هدف این است که اگر بشر بتواند به اتمها بگوید که چه طور خودشان را مرتب کنند و چگونه رفتار کنند، بسیاری از خواص یک ماده قابل کنترل میگردد.

همان طور که در طبیعت اتمهای کربن موجود در زغال سنگ را با تغییر دادن ترتیب قرار گرفتن آنها به الماس تبدیل میکنند، بنابراین خواصی مانند رنگ، استحکام و شکنندگی نیز در سطح اتمی قابل تعیین خواهند بود.

دانشمندان بر این عقیده اند که اگر بتوانند یک آجر را اتم به اتم بسازند، مولکولهایش را نیز میتوان طوری تعلیم داد تا هنگامیکه یک ترک ظاهر میشود آن را تعمیر کنند یا اینکه با کم یا زیاد کردن تخلخل، خود را با شرایط مرطوب هوا وفق دهند.

بنابراین نانوتکنولوژی امید ساخت هر چیز قابل تصور را - از کوچکترین جرثقیلها و موتورها گرفته تا لایه های خود اسمبل پلاستیکی یا فلزی - میدهد.

برای نخستین بار در تخیلات علمی، به لطف پیشرفتهای اخیر دیدن جهان در مقیاسهای نانو این سناریوها درست و معقول به نظر میرسند.

انواع جدید میکروسکوپها و برنامه های قدرتمند کامپیوتری شبیهساز که در 10 سال اخیر توسعه پیدا کردهاند، نانوتکنولوژی را دچار یک نوع انقلاب نمودهاند.

میکروسکوپها نه تنها به دانشمندان اجازه میدهند که اتمها را بینند، بلکه به آنها اجازه میدهند که حتی آنها را جا به جا بکنند، همانطور که در آزمایش مشهور سال 1990 دانشمندان مرکز تحقیقاتی Almaden وابسته به IBM ، لغت "IBM" را توسط 35 اتم زنون نوشتند.

امروزه یک تیم از فیزیکدانان IBM یک پیشرفت دیگر را اعلام کردند که مدارات در مقیاس اتمی را به واقعیت نزدیکتر میکند.

این پیشرفت که "سراب کوانتم"1 نام گرفته است نشان میدهد که اطلاعات میتوانند در میان اجسام جامد بدون نیاز به سیم حرکت کنند.

اسباب جدید عبارتند از: "چشمان، انگشتان و پنسها" که در جهان نانو میتوانند کار کنند.

Evgene Wang معاون مهندسی بنیاد ملی علوم آمریکا، به اعضاء مجلس نمایندگان طی گزارشی در مورد نانوتکنولوژی گفت: "نانوتکنولوژی نوید جذب تعداد فزایندهای از علاقمندان به علم، دولت و صنایع خصوصی را میدهد." دکتر Tom Schaeider یک بیولوژیست ریاضیدان در انستیتو ملی سرطان گفت که: "دلیل این که مردم این را قبول میکنند پشتوانه واقعی علمی آن میباشد".

وی اضافه کرد ما قادر خواهیم بود تا هر چیز که خواستیم در آینده بسازیم." دانشمندان پیشرو در این علم سال گذشته در بنیاد ملی علوم آمریکا گفتند که نانوتکنولوژی یک اثر اساسی روی سلامتی، وضعیت اقتصادی و امنیت مردم جهان خواهد گذاشت و حداقل به اهمیت آنتی بیوتیک ها،IC ها و پلیمرهای ساخت دست بشر در قرن 20 خواهند بود.

در سال 1998 شورای علوم و تکنولوژی کاخ سفید یک گروه کاری بین بخشی IWGN)) تأسیس کرد که خواست بخشهای علمی و صنعتی و دولت بود و موظف شد تا چشم انداز ایالات متحده را در مورد نانوتکنولوژی در طی 10 الی 20 سال آینده توسعه دهد.

دولت ایالات متحده در طی سال 1999 حدود 260 میلیون دلار در این تکنولوژی سرمایه گذاری کرده است.

کلینتون نیز پیشنهاد افزایش بودجه نانوتکنولوژی را تا حدود 227 میلیون دلار در سال 2001 را داده است.

گروهIWGN پیش بینی میکند که نانوتکنولوژی موجب پیشرفت در زمینه هایی مانند تکنولوژی اطلاعات، پزشکی، علوم زیست، صنعت خودرو، انرژی و امنیت ملی خواهد شد.

این گروه موارد زیر را امکانپذیر میبیند: v در پزشکی، نانو ذراتی که به توزیع آسان دارو در قسمتهای بدن کمک میکنند.

این وسایل به اصطلاح کوچک که از دارو ساخته شدهاند با لایههایی از نانو ذرات پوشیده شدهاند و میتوانند به قسمتهای مختلفی از بدن برسند و بیماریهای از قبیل سرطان را درمان کنند.

غدد پروستات و قطعات مصنوعی نیز ممکن است، با این نانو ذرات پوشیده شوند تا از عکسالعملهای ناخواسته جلوگیری کنند.

پیشرفت در تشخیص بیماریها نیز قابل پیشبینی است، همانطور که دستگاههای جدیدی که بر اساس تشخیص DNA یا پروتئین پایه گذاری شده اند و میتوانند از مقدار ناچیزی خون به طور همزمان وجود چندین بیماری را تشخیص بدهند.

v در صنایع الکترونیکی، تولید کامپیوترهای سریعتر و بهتر در اندازههای بسیار کوچک مدنظر است.

هم اکنون یک هد مغناطیسی با اندازه حدود نانو تولید شده که اطلاعات را از دیسک سخت میخواند.

همچنین تراشه های حافظه با اندازه نانو مدنظر هستند که قدرت ذخیرهای برابر با هزاران تراشه فعلی را دارا خواهند بود.

v در علوم زیست محیطی، غشاءهای نانویی فیلترهایی برای سد نفوذ آلودگیها هستند و همچنین قادر خواهند بود تا آلودگیها را با روشهای شیمیایی یا بیولوژیکی پیدا کرده و برطرف کنند.

بسیاری چالشها تا بیش از اینکه دانشمندان بتوانند پرده از راز جهان در مقیاس نانو بردارند، باقی خواهد ماند.

طبق گزارش اخیر که توسط گروه IWGN ارائه شده است: این عرصه، امروز تقریبا همانجایی است که علم و تکنولوژی بدنبال ترانزیستورها در اواخر دهه های 1940 و 1950 قرار داشت".

اما با در دست داشتن ابزارهای جدید برای دیدن اشیاء کوچک، آزمایشگاهها در کشور کم کم به این مطلب پی میبرند که چگونه اتمها و مولکولها در یک ماده مرتب میشوند.

تعدادی از آزمایشگاهها یاد میگیرند که چگونه مولکولها را در الگوهای خاص مانند هرم یا چند ضلعی، خود اسمبل کنند.

این مطلب به عنوان یک گام مهم در جهت ساختن مواد نو توسط اتم با اتم به شمار میرود.

دانشمندان امیدوارند به زودی بتوانند موادی از نانو تیوبهای کربنی بسازند که ترتیب قرار گرفتن اتمهای کربن در آن مانند قرار گرفتن مدادها در داخل یک جعبه است.

چنین موادی یک _ ششم دانسیته فولاد را خواهند داشت و مقاومت آنها 50 الی 100 برابر است.

آقای Richard Smalley، کسی که در دانشگاه Rice روی نانو تیوبها کار میکند میگوید: ما میدانیم که چگونه آنها را به صورت خود اسمبل بسازیم و این که چگونه مواد دیگر را بپوشانند.

این نانو تیوبهای کربنی، مطابق بسیاری از پیش بینیها یک روز تمام چیزها از ماشین تا هواپیما را میپوشاند تا به سطوح آنها استحکام و مقاومت و در نتیجه عمر بیشتری بدهد.

طبیعت برای میلیونها سال صاحب نانوتکنولوژی بوده است و دانشمندان مانند Smalley عقیده دارند که میتوان مطالب بسیاری را با نگاهکردن به سلولها آموخت.

او میگوید که تمام آنزیمها در سلولهای ما نانوماشینهایی هستند که وظایف منحصر به فردی را جهت تکامل و رشد انجام میدهند.

گروه Nadrian Seeman در دانشگاه New Yourk تلاش میکند، یک مولکول بیولوژیکی دیگرDNA به عنوان جزء سازنده برای اشیاء سه بعدی به کار برد.

آزمایشگاه وی اخیراً یک دستگاه نانو روبوتیک ساخت که از DNA ساخته شده بود و دو بازو داشت و میتوانست بین دو نقطه ثابت حرکت کند.

پژوهشگران میگویند که این وسیله گام اول به سوی توسعه نانوتکنولوژی است که یک روز خواهد توانست مولکولها را در نانو کارخانه هایی با همان ابعاد به کار گیرد.

برخی میگویند که ما زمانی قادر خواهیم بود تا همه چیز را از قطعات ریز بسازیم.

مثلاً بدین صورت که به کامپیوتر تعدادی عناصر داده شده و به وی دستور داده میشود تا همه چیز، از سیب تا یک ماشین را بسازد.

Schnider گفته است: این جادو نیست، این ایده جادو نیست.

معرفی فورسایت( دور اندیشی) نانو تکنولوژی - • تعریف دوراندیشی در فناوری در زبان فارسی دوراندیشی دو مفهوم تشخیص و تصمیم را در برداشته و معادل مناسبی برای کلمه انگلیسی Technology Foresight می باشد.

تعریف جامعی که در این زمینه ارائه شده است عبارتست از« تلاشی منظم برای دانش، فناوری و اقتصاد آینده جامعه؛ با هدف شناسایی" فناوری های عام نوظهور" و تقویت حوزه های تحقیقات راهبردی برای کسب بیشترین منافع اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی».

- • اهمیت دوراندیشی در فناوری تجربه های گذشته توسعه فناوری های مختلف نشان داده است نداشتن دوراندیشی در زمینه فناوری های در حال توسعه و نداشتن آمادگی کافی برای مواجهه با گسترش آنها لطمات جبران ناپذیری به دولت ها و ملت ها زده است.

بنابراین در دنیای کنونی که سرعت تحولات و پیشرفت ها به بیشترین مقدار خود تا بحال رسیده است داشتن دوراندیشی برای مواجهه با آینده در همه زمینه ها ضروریست.

دوراندیشی، آمادگی برای آینده است تا با شناخت فرصت ها و تهدیدهای احتمالی، شرایط لازم برای دستیابی هرچه بهتر به « سود رقابتی »، « بهبود کیفیت زندگی » و « توسعه پایدار » مشخص شود.

در حقیقت دوراندیشی یک ابزار لازم برای بقاء در آینده (به مفهوم قابل قبول آن یعنی پیداکردن جایگاه مناسب در آینده، حفظ ارزش ها و آرمان های خود ) و دفع خطرات و تهدیدها و استفاده از فرصت های پیش رو است.

در راستای این تلاش و پس از مشخص کردن فناوری های عام نوظهور باید آن دسته از بخش های زیربنایی تحقیقات راهبردی را که علاوه بر احتمال سوددهی اقتصادی و اجتماعی بیشتر، نقشی کلیدی در امنیت ملی و رشد اقتصادی کشور بازی می کنند جستجو کرد.

اما وقتی حرف از آینده می شود نظرات افراد و گروه ها و همچنین گزینه های پیش رو ممکن است بسیار زیاد و متفاوت باشد که نمی توان به همه آنها جامه عمل پوشاند.

بنابراین جهت استفاده بیشتر از این نظرات و گزینه ها روش هایی را برای مدون کردن و ارزیابی آنها بکار می گیریم.

- • روش های دوراندیشی در فناوری با بکار بردن روش های دوراندیشی می توان در یک سازمان یا یک کشور یک دیدگاه مشترک ایجاد کرد و بدینوسیله به یک وفاق عمومی رسید.

اهمیت چنین همکاری یا وفاقی در سطح همه ارگانهای یک کشور یا یک سازمان و هم سو شدن همه نهادهای تأثیرگذار در جهت رسیدن به یک هدف مشترک بر همگان روشن است.

در این روش ها معمولاً سعی می شود معیارهایی کلی برای ارزیابی تعیین گردد و در هر مورد فناوری مورد نظر با این معیارها سنجیده شود.

این روش ها سعی می کنند نقاط تاریک و مبهم این فناوری ها را هرچه بیشتر روشن کنند تا ارزیابی ساده تر و دقیق تر انجام شود.

یکی دیگر از دلایل استفاده از روش های دوراندیشی، دانستن زمان تغییرات در آینده است.

البته منظور از زمان در سطوح مختلف متفاوت است، مثلاً در کشاورزی منظور از زمان، هنگام وقوع چرخه تغییرات است و در صنعت مفهوم زمان پشت سرهم بودن تغییرات تلقی می شود یعنی کدامیک زودتر از دیگران به وقوع می پیوندد.

با بکاربردن روش های دور اندیشی می توان زمان رخ دادن تغییرات مهم در صنعت و بطور کلی نوع زندگی بشر و نیز ترتیب انجام این تغییرات را بدست آورد.

روش های مهمی که تا بحال برای انجام دور اندیشی از آنها استفاده شده است عبارتند از : 1- روش دلفی 2- روش سناریو 2- روش سناریو - • بخش های مختلف دور اندیشی در فناوری در دیدگاه سنتی، تنها مناسب بودن فناوری برای انجام وظایف مورد نظر و دوره بازگشت سرمایه آن مورد توجه قرار می گیرد.

و در نظر گرفتن تأثیرات اجتماعی و آثار آن بر بخش های مختلف زندگی بشر معمولاً فراموش می شود.

اما این شیوه نمی تواند مسائل مربوط به توسعه یک فناوری در آینده را بطور کامل در نظر بگیرد, چرا که معمولاً دامنه تغییرات گسترده است و ایجاد یک تحول یا توسعه یک فناوری اثرات عمیقی در زمینه های دیگر و علوم انسانی می گذارد.

بنابراین بنظر می رسد دوراندیشی در دو بخش باید انجام شود: 1- محصولاتی که این فناوری برای ما در آینده تولید خواهد کرد.

2- تأثیراتی که این فناوری بر روی زندگی انسان ها خواهد داشت از قبیل تأثیرات اجتماعی، تأثیر بر سلامتی، محیط و سیستم حمل ونقل مواد.

پس از دوراندیشی یک فناوری مراحل برنامه ریزی و تلاش برای رسیدن به اهداف بدست آمده در دوراندیشی آغاز می شود.

- • نانوتکنولوژی نانوتکنولوژی یکی از فناوری های جدید است که آینده بسیار روشنی برای آن پیش بینی می شود.

گستردگی دامنه تاثیر این فناوری بسیار زیاد بوده و گفته می شود این فناوری می تواند بیشتر جنبه های زندگی بشر را تحت تاثیر قرار دهد.

از این جهت بکارگیری شیوه برخوردی مناسب با این پدیده و داشتن شناخت کافی از زمینه های مختلف آن بسیار مهم است.

- • دوراندیشی در نانوتکنولوژی با توضیحات داده شده بدیهی است که دوراندیشی در نانوتکنولوژی ضروریست و گستردگی دامنه تاثیرات این فناوری در زندگی بشر ضرورت آن را بیشتر می کند.

تا بحال کشورهایی مانند هلند و امریکا دوراندیشی فناوری نانو را انجام داده اند.

این دوراندیشی برای کشورهای در حال توسعه مانند ایران که دارای صنعت پیشرفته ای نیستند باید با دقت و جامعیت زیادی انجام شود چرا که انتخاب بخش های مناسب برای انجام فعالیت های تحقیقاتی با توجه به شرایط و اولویت های کشور کاری دشوار است.

برای انجام دوراندیشی نانوتکنولوژی در مرحله اول باید شناخت خوبی از عناصر تشکیل دهنده این فناوری بدست آورد.

بدیهی است که هر چه این شناخت کامل تر باشد انجام دوراندیشی براساس آن ساده تر و دقیق تر خواهد بود.

برای شناخت کافی لازم است تقسیم بندی مناسبی از اجزای این فناوری داشته باشیم, بگونه ای که رابطه بین قسمت های مختلف مشخص باشد.

داشتن این تقسیم بندی به شناخت ابعاد مختلف این فناوری کمک می کند.

- • درخت نانوتکنولوژی ضرورت انجام این تقسیم بندی, ایده ترسیم یک درخت برای نانوتکنولوژی را به ذهن نزدیک می کند.

درخت نانوتکنولوژی کلیه جزئیات مربوط به این فناوری اعم از: واحدهای سازنده نانویی, محصولات, سیستم های نانویی, ابزار و غیره را می تواند در بر داشته باشد.

گنجاندن همه این بخش ها در یک تقسیم بندی به شیوه مناسب به وسعت دید و احاطه زیادی نیاز دارد.

چرا که این فناوری در حال گسترش است و بطور پیاپی برای هر قسمت کاربردهای بیشتری پیدا می شود یا ارتباطات جدیدتری کشف می گردد.

بهمین دلیل این درخت نیز باید بطور مداوم تصحیح و کامل تر شود.

مقالات: ۱) افزایش بودجه نانوتکنولوژی ژاپن ۲) گزارش فورسایت نانوتکنولوژی هلند ۳) نانوتکنولوژی و جمهوری اسلامی ایران؛ بایدها و نبایدها ۴) آینده امیدبخش نانوتکنولوژی در اروپا ۵) سرمایه‌گذاری تایلند در زمینه نانوتکنولوژی ۶) اسراییل به سمت پیشگامی نانوتکنولوژی!

افزایش بودجه نانوتکنولوژی ژاپن 15 آوریل 2004- براساس گزارش شورای سیاست‌گذاری علوم و فناوری ژاپن، بودجه نانوتکنولوژی این کشور در سال مالی 2004 که از اول آوریل آغاز می‌شود، 1/3 درصد افزایش یافته و به 875 میلیون دلار رسیده است.

در ضمن دو وزارتخانه اصلی که مسئول 90 درصد برنامه‌های تحقیقاتی ژاپن می‌باشند نیز مشمول این افزایش بودجه شده‌اند.

وزارت اقتصاد، بازرگانی و صنعت (METI) که مسئول توسعه تحقیقات نزدیک به تجاری‌شدن است، بودجه تحقیقات نانوتکنولوژی خود را در سال گذشته از 7/96 میلیون دلار به 4/101 میلیون دلار افزایش داده است.

تمام بودجه مربوط به علوم و فناوری METI ، 15/1 میلیارد دلار است که تحقیقات نانوتکنولوژی و مواد مرتبط با آن، یکی از چهار اولویت اصلی را در کنار تحقیقات مربوط به اطلاعات و ارتباطات، علوم حیات و تحقیقات زیست‌محیطی، به خود اختصاص داده است.

بودجه ژاپن توسط وزارت دارایی در توکیو در پایان ماه دسامبر تعیین شده و هر سال در ماه مارس، بعد از تأیید پارلمان ژاپن ابلاغ می‌شود.

بودجه وزارت آموزش، فرهنگ، ورزش، علوم و فناوری (MEXT) نیز در سال جاری از 8/222 میلیون دلار به 8/242 میلون دلار رسیده است که ضمن آن تأکید زیادی (49/153 میلیون دلار) بر تحقیقات مواد بنیادی و نیز برنامه کشف داروهای جدید وجود دارد.

این وزارتخانه از تحقیقات بنیادینی که انتظار تولید محصولات صنعتی از آنها نمی‌رود و یا از فناوری‌های دهه اخیر حمایت می‌کند.

بودجه پروژه تحقیقاتی نانوتکنولوژی "آزمایشگاه‌های مجازی" MEXT برای توسعه فناوری‌های راهبردی از 81/415 میلیون دلار در سال گذشته به 7/430 میلیون دلار افزایش می‌یابد.

در ماه فوریه METI اظهار داشت تصمیم گرفته است نانوتکنولوژی را به عنوان صنعتی شایسته برای دریافت حمایت‌های خاص دولت تحت پیشگامی حمایت از صنایع نسل جدید در نظر بگیرد.

برآوردها حاکی از مشارکت بیشتر بین صنعت و دانشگاه و نیز سرمایه‌گذاری بیشتر شرکت‌ها می‌باشد.

سال گذشته، ژاپن شاهد شکل‌گیری اتحادیه‌های بزرگی بین دانشگاه، صنعت و دولت برای توسعه نانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی بود.

در آگوست سال گذشته، شرکت صنعتی الکتریکی ماتسوشیتا، مؤسسه فناوری توکیو، مؤسسه علوم و فناوری نارا و دانشگاه اوزاکا اظهار داشتند که به منظور توسعه قطعات ذخیره اطلاعات با گنجایش بالا که از مدارهای پروتئینی استفاده می‌کنند، تیم مشترکی را تشکیل داده‌اند.

مشارکت‌های آسیایی بیشتر برخی مراکز تحقیقات دولتی آسیایی با شرکتها و مؤسسات خارجی برای توسعه نانوتکنولوژی اعلام همکاری نموده‌اند.

در ماه فوریه، آکادمی علوم چین (CAS) ابراز داشت که با شرکت طراحی کنترل اتوماسیون ماگما، به منظور ایجاد آزمایشگاهی برای طراحی مدارهای مجتمع نانومقیاس، تیم مشترکی تشکیل داده‌اند.

این آزمایشگاه به دنبال توسعه و فراهم‌نمودن فناوری طراحی مدار مجتمع برای فناوری‌های نانومتری براساس ابزارهای طراحی شرکت ماگما می‌باشد.

در ژانویه، رئیس‌جمهور کره جنوبی- روموهیون- طرح توسعه ملی برای گسترش صنایع راهبردی در هر یک از استان‌ها را اعلام نمود.

این برنامه شامل تبدیل استان چانگ‌چون به پایگاهی برای صنایع مرتبط با نانوتکنولوژی بود.

همچنین در فوریه، دانشگاه ملی سئول، اظهار تمایل نمود که تا سال 2006 یک آزمایشگاه تحقیق و توسعه را برای تمرکز بر نانوابزارها و انرژی‌های تجدیدپذیر تأسیس نماید.

این مؤسسه تحقیقاتی، دارای 60 استاد از 12 زمینه مختلف با هدف تربیت 50 دکتر و 200 فوق‌لیسانس در سال می‌باشد.

گزارش فورسایت نانوتکنولوژی هلند ارائه کننده: مرکز مطالعات STT هلند پیشگفتار یکی از تکنولوژیهای نوظهور و آینده‌دار قرن حاضر نانوتکنولوژی می‌باشد.

همانطور که واضح است ورود هر تکنولوژی جدید به کشور نیاز به امکان‌سنجی و همچنین دوراندیشی دارد که این کار تحت عنوان فورسایت توسط تیم مربوطه انجام می‌شود.

چکیده : “مرکز مطالعات STT هلند بر ای روند تکنولوژی “یک ارزیابی دو ساله ر در اواخر سال 1996 ا روی نانوتکنولوژی آغاز کرده است.

این موضوع درواقع یک امتداد و ادامه منطقی از مطالعات روی تکنولوژی میکروسیستمهاست که در سال 1994 منعقد شد.

اعضاء سازمان پروژه نانوفرسایت شامل: کمیته مدیریت، هیئت مشورتی بین‌المللی و چهار گروه ضربت می‌باشد که روی هم رفته 60 کارشناس از رشته‌های مختلف و گروه مشاوران چند رشته‌ای از دانشگاههای مختلف در اینجا حضور دارند.

شایان ذکر است که پس از تشکیل جلسه و ارائه نظرات هرکدام از گروههای ضربت یک فصل 50-40 صفحه‌ای برای کتاب(250 صفحه ای) پیرامون تکنولوژی و شانس‌های فروش و نیازهای جامعه مانند تأمین سلامتی می‌نویسند.

فهرست مطالب • تعریف • مرکز مطالعات STT هلند برای روندهای تکنولوژی • کدام تعریف از نانوتکنولوژی مورد استفاده ما می‌باشد؟

• مطالعات فرسایت‌های تکنولوژی دیگر • نانوتکنولوژی در اروپا • گروه مشاوران در هلند • کارگاهها • گروه ضربت 1 : نانوتکنولوژی مولکولی • گروه ضربت 2 : مواد هیبریدی نانوساختارو نانوذرات • گروه ضربت 3 : نانوتکنولوژی از بالا به پایین • گروه ضربت 4 : پویش نانومتری • برنامه های آینده • سازمان گروه مشاوران تعریف :فعالیتهای نانوتکنولوژی در هلند و فنلاند چگونه و چه بوده است؟

چرا نانوتکنولوژی بطور کلی و خصوصاً برای منطقه خودمان مهم است ؟

چقدر روی آن کار شده است؟

صنعت و دولت چه نقشی را می‌توانند در این زمینه ایفا کنند؟

اینها سؤالاتی است که در مرکز STT به طور معمول مورد بررسی قرار می‌گیرد.

• کدام تعریف از نانو مورد استفاده ما قرار می‌گیرد؟

پروژه STT ایجاد یک فرسایت بر روی نانوتکنولوژی است که این موضوع یک ادامه منطقی از تکنولوژی میکروسیستم مامی‌باشد.

ما نانوتکنولوژی را "ترکیبی از چندین تکنولوژی برای تولید، متمایز کردن, دستکاری و مرتب کردن ساختارهای در مقیاسی بین 100-1/0 نانومتر با دقت بی‌سابقه و کنترل دقیق "تعریف می‌کنیم .

در هلند تعدادی از شیمیدانها و فیزیکدانها و زیست‌شناسها روی این زمینه کار می‌کنند .

تعریف ما در نانوتکنولوژی در چهار زمینه انعکاس یافته که توسط این تعریف چهار گروه ضربت مشغول به کار هستند.

گروه ضربت 1 : نانوتکنولوژی مولکولی گروه ضربت 2 : مواد هیبریدی نانوساختار و نانوذرات گروه ضربت 3 : نانوتکنولوژی از بالا به پایین گروه ضربت 4 : پویش نانومتری • مطالعات دیگر فرسایت‌های تکنولوژی در سال 1995، RAND یک مطالعات فهرستی به روی نانوتکنولوژی مولکولی منعقد کرد برای آمریکا (همکاران نلسون 1995).

کمیته مدیران ارزیابی موارد و اختیارات تکنولوژی و علمی (STOA) در مجلس اروپا کار مشابهی را در اروپا روی نانوتکنولوژی کردند و کمیته مدیران فرسایت هلند برای علم و تکنولوژی (OCV) مطالعاتی برای دولت هلند انجام داده‌اند.

بسیاری از گزارشها یک ارزیابی جزئی را در زمینه نانو ارائه می‌دهند.

جامعه مهندسان آلمان (VDI) مطالعات فرسایت نانوتکنولوژی را در زمینه نانوفیزیک و نانوشیمی انجام داده‌اند .

بهترین تحقیقات اخیر را مرکز توسعه صنعتی ملل‌متحد(UNIDO) انجام داده‌است.

دیگر کارها بطور فهرست وار:مطالعات دلفی آلمان(BMBF), مطالعه روی کاربردها (Mayer), فهرست تازه‌های اروپایی (Tclles) و گزارشهای انگلیسی (Post)می باشد.

تحقیقات و مطالعات STT فقط ارزیابی نانوتکنولوژی در هلند در حال حاضر است .

در موازات آن جامعه اروپایی برای مطالعات تکنولوژیهای منتظره و نوظهور (IPTS) بررسی بر روی راهها و روشهای نانوتکنولوژی که در برنامه‌ریزی اروپا باید تکمیل شودرا به پایان رساند.

در ژاپن هم دکتر Hari Singh Nalaw از آزمایشگاه تحقیقات هیتاچی یک کتاب 300 صفحه‌ای را تحت عنوان "Handbook of nano Structured Material and nanotechnology" تألیف کرد.

• نانوتکنولوژی در اروپا فعالیتهای نانو در اروپا رو به رشد و گسترش است و بالتبع مراکز و شبکه‌هایی که روی نانوتکنولوژی متمرکز باشند نیز رو به افزایش است که از جمله آنها : PHANTOMS : از سال 1992 شروع به کار کرده و قسمتی از نانوالکترونیک را مورد بررسی قرار می‌دهد و با مرکز IMEC که روی میکروالکترونیک تمرکز دارد (در بلژیک) همکاری و هماهنگی دارد.

Nano-network: ESF (شبکه نانو) در ESF نیز از سال 1995 روی مواد مترکز شده است.

ECNM : فعالیت خود را از سال 1996 با تمرکز روی مواد و نانو مواد آغاز کرده است.

آنچه که مسلم است هیچ شبکه‌ای تاکنون در اروپا وجود نداشته که روی قسمتی از نانوتکنولوژی مولکولی که با بیولوژی مرتبط است فعالیت کنند و این توجه صاحبنظران را به خود جلب کرده است.

از شبکه‌های ملی نیز می‌توان به عنوان مثال از French club Nanotechnology و یا UK institute of Nanotechnology و یا مرکز STT در هلند نام برد.

DIMES در دانشگاه Delft و MESA در دانشگاه Twente پیشنهادی تحت همکاری مشترک روی نانوفیزیک و شیمی ماورا‌‌‌ئ مولکولی که در اصطلاح نانولینک (nanolink) نامیده شد داشتند.

باتمام توصیفات آنطور که مشخص است هنوز هیچ مرکز اروپایی هم ارز و معادل با NAIR در ژاپن در تحقیقات چند رشته‌ای پیشرفته شکل نگرفته است.

• گروه مشاوران در هلند : پس از شکل‌گیری پروژه STT در سال 1996، 60 استاد با پیش‌زمینه‌ای در فیزیک، شیمی، بیولوژی با یکدیگر موافقت کردند که همکاری را در این زمینه آغاز کنند و این بدان معنی است که بخش مهمی از ذخیره‌های فکری و منابع انسانی در نانوتکنولوژی که در کشور حضور داشتند گرد هم آمدند تا یک گروه مشاور مؤثری در نانوتکنولوژی را بوجود آورند.