آشنایی با فناوری نانو

قرار گرفتن ایران در رتبه چهارم جهانی تولید علم نانو/محصولات فناورانه ایرانی در 47 کشور

بر اساس آمارهای منتشر شده از سوی وب‌او ساینس (Web Of Science) ایران تا پایان دسامبر سال 2017 با انتشار 8 هزار و 791 توانسته است رتبه چهارم جهانی را از آن خود کند، ضمن آنکه ایران همچنین با تولید 40 درصد علم نانو بیشترین سهم تولید این علم را در میان کشورهای اسلامی دارد.

به گزارش ایسنا، فناوری نانو رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که موضوع اصلی آن مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر و در مقیاس یک تا ۱۰۰ نانومتر را شامل می‌شود.  فناوری نانو را موج "چهارم انقلاب صنعتی" نامیده‌اند. این علم از ابتدای دهه ۱۹۸۰ میلادی در همه حوزه‌های علمی وارد شد به گونه‌ای توسعه یافت که هر روز شاهد نوآوری‌های جدیدی در رشته‌هایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول، مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی هستیم.

به اعتقاد تحلیل‌گران فناوری نانو، زیست فناوری (Biotechnology) و فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل ‌داده‌اند و نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامه دانش کنونی پایه‌های جدیدتری از علم را بنا نهد. بر این اساس در کشور نیز فعالیت در حوزه نانو فناوری با راه اندازی ستاد توسعه فناوری نانو در سال 1382 آغاز شد.

بر اساس چشــم‌انداز بیست‌ساله کشور (1404-1384) جمهوری اسلامی ایران کشوری توســعه یافته با جایگاه اول اقتصادی، علمی و فناوری در سطح منطقه، با هویت اســلامی و انقلابی، الهام بخش در جهان اســام و با تعامل ســازنده و مؤثر در روابط بین‌الملل تصویر شده است. در دوره 10 ساله اول توســعه فناوری نانو در کشــور برای حرکت در راستای این چشم انداز گام‌هایی برداشته شد و تمامی تلاش‌ها بر این پایه استوار بود که الگویی از حرکت علمی و جهادی هدفمند و برنامه‌ریزی شــده ارائه شــود.

الگویی که مقام معظم رهبری بعد از بازدید از دستاوردهای کشور در فناوری نانو، مشــخصه‌های بارز و عوامل موفقیت آن را  "وجود برنامه خوب"، "ثبات در مدیریت"، "اهتمام به فرهنگ‌ســازی و "گفتمان‌سازی"، "تمرکز یک مجموعه علاقه‌مند و دلسوز و بامعرفت به کار بر روی یک نقطه خاص" و "دوری از انگیزه‌های سیاسی" دانسته‌اند.

ســند 10 ساله دوم پیشرفت فناوری نانو از سال 1394 تا 1404 بر اســاس ارزیابی‌های انجام شده از نحوه اجرای سند 10 ساله اول و بازخوردهای حاصل از اجرای آن و همچنین بر اســاس رویکردها و سیاســت‌های جدید در توسعه علم و فناوری، تدوین شده است.

رویکرد کلی حاکم بر ســند اول ناظر به توســعه، تامین و تربیت نیروی انسانی و تامین زیرساخت‌ها برای توسعه فناوری بوده است و این رویکرد در سند دوم به مرجعیت علمی، انتخاب و توســعه فناوری‌های کلیدی، اســتقرار سیســتم نانونماد، ایجاد صنایع نانویی، ارتقاء صنایع موجود از طریق فناوری نانو و توســعه بازار و صادرات محصولات نانو تغییر یافت.

این رویکرد موجب شد تا شرکت‌های فناوری فعال در حوزه نانو در گام بخش جرات و جسارت تولید محصولات دانش بنیان مبتنی بر فناوری نانو را یافتند و در ادامه این راه با زمینه سازی‌های صورت گرفته در تلاش هستند تا محصولات خود را وارد بازارهای جهانی کنند.

بررسی عملکرد ستاد توسعه نانو نشان می‌دهد،

ستاد توسعه فناوری نانو علاوه بر تجهیز 78 آزماشگاه دانش آموزی نانو در سراسر کشور برنامه ریزی برای تجهیز 400 آزمایشگاه دیگر را در دستور کار دارد. تجهیز و راه اندازی این آزماشگاه با حمایت 40 درصدی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، 30 درصدی وزارت آموزش و پرورش و 30 درصدی ستاد توسعه فناوری نانو بوده است.

علاوه بر آن این ستاد همچنین با راه اندازی شبکه آزمایشگاهی فناوری فناوری نانو 1660 تجهیز در 80 دانشگاه و مرکز تحقیقاتی نصب کرده است. براین اساس 153 تجهیز آزمایشگاهی ساخت 47 شرکت ایرانی در این آزمایشگاه‌ها به بهره برداری رسید.

رتبه علمی ایران در دنیا

بر اساس آمارهای منتشر شده از سوی وب‌او ساینس (Web Of Science) ایران تا پایان دسامبر سال 2017 با انتشار 8 هزار و 791 توانسته است رتبه چهارم جهانی را از آن خود کند.

آمارها نشان می‌دهد قاره آسیا و اقیانوسیه سهم 53 درصدی در تولید علم جهانی نانو را بر عهده دارد و بعد از آن قاره اروپا قرار داد که سهم 28 درصدی تولید علم در دنیا را در اختیار دارد.

سهم انتشار علم نانو در میان قاره‌ها

ایران همچنین با تولید 40 درصد علم نانو بیشترین سهم تولید این علم را در میان کشورهای اسلامی دارد. بعد از ایران کشور عربستان با 13 درصد، ترکیه با 11 درصد و مالزی با 9 درصد قرار دارد.

سهم انتشارات علم نانو در میان کشورهای اسلامی

وضعیت ثبت اختراعات محققان ایران

تعداد کل ثبت اختراعات محققان ایران 197 مورد بوده که بیشترین تعداد آن در اداره ثبت اختراعات آمریکا به ثبت رسیده است.

شرکت‌های دانش‌بنیان و تجاری سازی

در حال حاضر 257 شرکت فناور در حوزه فناوری نانو در کشور راه اندازی شده است که بیشتری فعالیت آنها در حوزه نانو مواد است. به گونه‌ای که از این تعداد 33 درصد شرکت‌ها در این حوزه فعال هستند. 12 درصد این شرکت‌ها در حوزه دارو و سلامت و 12 درصد در حوزه ساخت و ساز مشغول به فعالیت هستند.

وضعیت فعالیت شرکت‌های فناور در حوزه نانو فناوری به این شرح است:

این تعداد شرکت 376 محصول دانش‌بنیان مبتنی بر نانو فناوری تولید کردند که 42 درصد آنها در حوزه ساخت تجهیزات است. جزئیات این محصولات به این شرح است:

حجم بازار محصولات، تجهیزان و خدمات ارائه شده در حوزه فناوری نانو 79 میلیارد تومان در سال 1392 بوده است که این میزان در سال 1395 به 708 میلیارد تومان رسید.

سهم بازار داخلی محصولات مبتنی بر نانو

در حوزه صادرات نیز محصولات دانش بنیان مبتنی بر نانو فناوری توانسته است در بازارهای بین‌المللی رسوخ کند به گونه‌ای که در حال حاضر این محصولات به 47 کشور صادر می‌شود.

مهمترین دستاوردهای حوزه نانو

در حوزه فناوری سلامت و بهداشت 27 شرکت فناوری مشغول به فعالیت هستند که با استفاده از فناوری نانو موفق به ارتقا محصولات این حوزه شدند. تولید کیت‌های تشخیص سرطان، دستمال کاغذی آنتی باکتریال، ماده ضد عفونی کننده با عنوان "سیلوسپت"، ماسک‌های تنفسی برای جذب بیشتر ریزگردها از جمله دستاوردهای این حوزه است.

داروی ضد سرطان "سنادوکسوزوم" با هدف قرار دادن موتورهای سرطانی از جمله دستاوردهای محققان در حوزه نانو است. کاهش عوارض جانبی، پایین بودن قیمت نسبت به نمونه‌های مشابه از جمله مزیت‌های رقابتی این دارو به شمار می‌رود.

علاوه بر آن پژوهشگران با استفاده از ماده اصلی زردچوبه با عنوان "کورکومین" دارویی با عنوان "سیناکورکومین" عرضه کردند. این دارو ضد التهاب مفاصل، بهبود عملکرد کبد چرب، رقیق کننده خون و ضد التهاب رود است.

دستیابی به فرمولاسیون و تولید داروی "پاکلینب" از دیگر دستاوردهای محققان حوزه نانو است که با هدف درمان سرطان‌های پستان، ریه و پانکراس پیشرفته تولید شد. کاهش زمان دوره استفاده و کاهش میزان سمیت و فعالیت ضد توموری بیشتر از جمله مزایای این دارو اعلام شده است

در بخش کاربردهای فناوری نانو در حوزه ساخت و ساز 25 شرکت مشغول به فعالیت هستند که از جمله دستاوردهای آنها می‌توان به تولید لوله‌های بی‌صدا، کاشی‌های آنتی باکتریال، شیشه‌های جاذب اشعه فرابنفش، لوله‌های مستحکم، بتن سبک و پوشش‌های سخت دکوراتیو اشاره کرد.

علاوه بر آن 44 شرکت در زمینه تولید نانو مواد مشغول به فعالیت هستند که محصولاتی چون نانو کلوئید نقره، نانو امولاسیون، پودر سیلیس، آلومینا به عنوان کاتالیست، ایروژل با کاربرد عایق صوت و حرارت و گرانول را عرضه کرده‌اند.

هفت شرکت فناور در حوزه آب و انرژی نیز با دستیابی به دانش فنی فناوری اسموز معکوس برای حذف انواع آلاینده‌ها از آب، الکترودیالیز برای حذف نمک از آب و نانو کویتاسیون برای حذف فلزات سنگین نیترات و آرسنیک از آب محصولاتی وارد بازار کرده‌اند.

فیلتر خودرو با کارایی و جذب بالاتر گرد و غبار، پلی پروپیلین با استحکام فیزیکی و مکانیکی بالاتر، سره جوش با ویژگی هدایت حرارتی و الکتریکی بهتر، روغن موتور با ویژگی کاهش اصطکاک قطعات موتور و نانو کولانت به عنوان مبدل حرارتی رادیاتور از جمله دستاوردهای 4 شرکت فناوری در حوزه خودرو است.

9 شرکت نیز با عرضه محصولاتی چون فناوری پاستوریزاسیون سرد برای شیر و آب میوه، نایلون‌های مقاوم، ساچت جاذب اتیلن برای افزایش ماندگاری بالاتر میوه و سبزیجات و کود گیاهی،‌فناوری نانو را وارد حوزه کشاورزی و صنایع غذایی کردند.

47 شرکت نیز موفق به طراحی و ساخت تجهیزات آزمایشگاهی شدند. ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮپ روﺑﺸﯽ ﻧﯿﺮوی اﺗﻤﯽ (AFM)، میکروسکوپ تونلی روبشی (STM)، اسپکترومتر، دستگاه طیف سنجی مرئی و فرابنفش, UV-Vis، دستگاه لایه نشان چرخشی (Spin Coater) کروماتوگرفی و سونیکاتور (هموژنایزر) از جمله دستاوردهای این شرکت‌ها در این زمینه است.

8 شرکت فناوری در حوزه تجهیزات صنعتی نانو محصولاتی چون دستگاه پوشش‌دهی به روش PVD برای پوشش دکوراتیو رنگی و دستگاه پلاسما سرد برای آب گریز و آب دوست کردن سطوح را عرضه کردند.

بعد از دستیابی محققان به دانش فنی ساخت دستگاه الکتروریسی، خط تولید صنعتی نانو الیاف در کشور راه اندازی شد. نانو الیاف‌های تولید شده در تولید فیلترهای نیروگاهی و خودرویی و ماسک‌های تنفسی کاربرد دارد. این دستگاه به کشور کره جنوبی صادر شده ضمن آنکه خط تولید مشترک نیز در مالزی راه اندازی شده است.