علمی، پژوهشی و فناوری

قدرت‌نمایی متخصصان ایرانی در نانوتکنولوژی/ صادرات محصولات نانویی ایران به ۵۰ کشور جهان

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری : ظهور نانوتکنولوژی، در دهه ۱۹۸۰ در جامعه علمی جهان آغاز شد و حدودا از سال ۲۰۰۰ میلادی به‌صورت جدی از سوی کشورهای پیشرو در این زمینه دنبال شد. در پی توسعه و به‌کارگیری نانوتکنولوژی در حوزه‌های مختلف و حرکت دولت‌ها به سمت پایه‌گذاری و توسعه تحقیقات نانوتکنولوژی، نخستین سال‌های دهه ۲۰۱۰ میلادی شاهد آغاز کاربردهای اقتصادی نانوتکنولوژی بود.

ایران چهارمین کشور برتر جهان در فناوری نانو

شواهد تاریخی نشان می‌دهد که ایرانیان در قرن‌های چهارم تا هفتم هجری از نانوذرات نقره و مس برای تزئین سفال‌های خود استفاده می‌کرده‌اند. در همین راستا محققانی از کشور ایتالیا به همراه فرح شکوهی، پروین اولیایی، جواد رهیقی و محمد لامهی از سازمان انرژی اتمی کشورمان، نتایج تحقیقات صورت‌گرفته بر روی لعاب‌های استفاده شده بر روی سفال‌های ایرانی قرن‌های ۴ تا ۷ هجری را به صورت مقاله‌ای منتشر کرده‌اند. طبق نتایج این تحقیق، وجود نانوذرات نقره و مس در لعاب مورد استفاده در تزئینات سفالی قرون ۴ تا ۷ هجری موجب پیدایش اثرات کروماتیکی مختلفی در این سفال‌ها شده است.

موضوع نانو برای اولین‌بار در سال ۱۳۷۹ شمسی در کشورمان مطرح و در ۱۶ شهریور ۱۳۸۲ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو تشکیل شد. در ادامه سند بلندمدت توسعه فناوری نانو در ۵ مرداد ۱۳۸۴ در هیات دولت مورد تصویب قرار گرفت. کشورمان بر اساس گزارش رئیس ستاد ملی نانو در سال ۲۰۰۱ فقط ۲۲ مقاله جهانی در عرصه نانو به چاپ رسانده بود اما در سال ۲۰۱۹ با چاپ بیش‌از ۱۲ هزار مقاله جهانی در این زمینه از رتبه ۵۷ به رتبه چهارم جهانی ارتقا یافته و در آخرین رده‌بندی‌ها جزو ۷ کشور اول جهان قرار گرفته است. همچنین دانشمندان کشورمان ۲ اختراع ثبت‌شده سال ۲۰۰۱ در عرصه نانو را به ۲۶۰ اختراع در سال ۲۰۱۹ افزایش دادند که ۲۴ درصد اختراعات ثبت‌شده‌ی جهانی را شامل می‌شود.

کاربرد فراوان نانوتکنولوژی؛ از پزشکی تا امنیتی

فناوری نانو توانمندی تولید مواد، ابزار و سیستم‌های جدید در سطح مولکولی و اتمی(۱ تا ۱۰۰ نانومتر) است، نانومتر کلمه‌ای یونانی به معنی کوچک و معادل یک میلیاردم متر یا تقریبا یک هشتاد هزارم قطر مو و یا معادل اندازه ده اتم هیدروژن است که در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. چون یک اتم تقریبا ۱۰ نانومتر است، این اصطلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی به‌کار برده می‌شود. به بیان ساده‌تر نانوتکنولوژی کاربرد ذرات در ابعاد نانو است و در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک‌تک اتم‌ها و ملکول‌ها با خواص توده‌ی ماده متفاوت است.

بشر سعی دارد تا با استفاده از فناوری نانو و دستکاری در آرایش کوچکترین اجزاء ماده(یعنی اتم‌ها و مولکول‌ها) و بهره‌گیری از خواصی که در این مقیاس ظاهر می‌شوند، مولکول‌ها را به گونه‌ای تغییر دهد تا وقتی که جسمی از این مولکول‌ها درست شود، تمام خواص این مولکول‌ها و ماده اصلی را در خود داشته باشد. به این ترتیب با کوچک‌سازی مواد و تجهیزات، به محصولاتی کوچک‌تر، سبک‌تر، سریع‌تر، باکیفیت‌تر و ارزان‌تر دست می‌یابیم. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزه‌های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل‌ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده‌اند.

اهمیت این فناوری برای کشورها در راستای ایجاد ثروت و قدرت، هم‌گرایی میان سایر حوزه‌های علم و فناوری و همچنین هم‌افزایی و افزایش اثربخشی سایر علوم و فنون است. برای مثال در آمریکا نانوتکنولوژی پس از طرح فرستادن انسان به کره ماه، بیشترین بودجه را از دولت فدرال دریافت کرده است. همچنین دولت این کشور در سال ۲۰۰۴ حدود ۱/۶ میلیارد دلار صرف نانوتکنولوژی کرد که دو برابر بودجه طرح ژنوم انسان در اوج انجام آن است.

صادرات محصولات نانویی ایران به ۵۰ کشور جهان

تولید محصولات مبتنی‌بر فناوری نانو از اواخر دهه ۸۰ به‌صورت محدود آغاز شد و از سال‌های ابتدایی دهه ۹۰ به‌صورت جدی در دستور کار قرار گرفت، به‌نحوی که هم‌اکنون ۳۰۰ شرکت دانش‌بنیان فعال در کشور ۷۱۵ نوع محصول نانوتکنولوژی خود را به ۵۰ کشور جهان صادر می‌کنند که در ۲۰ حوزه صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این در حالی است که متخصصان کشورمان در ابتدای راه حدود ۲۵۰ نوع کالا با فناوری نانوتکنولوژی تولید می‌کردند اما در طی زمان این تعداد به ۵۰۰ قلم رسید و هم اکنون حدود ۷۱۵ نوع دستاورد به کمک فناوری نانوتکنولوژی تولید می‌شود.

تاکنون ایران در زمینه استاندارد بین‌المللی نانو توانسته ۴ استاندارد بین‌المللی ایزو را در حوزه نانوتکنولوژی به ثبت برساند. همچنین لازم به ذکر است که کشورمان در این تکنولوژی جزو کشورهای پیشگام است و در این زمینه همتراز کشورهای آلمان و چین فعالیت می‌کند. نانو می‌تواند منشا “اقتصاد مقاومتی” باشد و با یک برنامه‌ریزی ۱۰ ساله صادرات نانو می‌تواند از نفت پیشی بگیرد.

برخی دستاوردهای خاص نانوتکنولوژی

شرکت‌های دانش‌بنیان متعددی سال گذشته(۱۴۰۲) در چهاردهمین نمایشگاه نانو حضور پیدا کردند که برخی محصولات آن‌ها دارای مجوزهای بین‌المللی و نتایج موفق عملی بودند که به برخی از این دستاوردها می‌پردازیم:

کیت نانونی تشخیص سرطان روده

«فاطمه قیومی» نخبه ایرانی در شرکت «زیست تشخیص سجه» از محصولی برای تشخیص سرطان روده با کیت‌های نانویی خبر داد و اظهار کرد: «حساسیت کیت تشخیص ما بالای ۹۰ درصد بوده و مثبت و منفی کاذب در آن تقریبا به صفر رسیده است، در حالی‌که کیت‌های موجود در بازار حساسیت ۴۰ درصدی دارند اما برای ارتقای کارایی آن‌ها کیت‌های جدید را با استفاده از بیومارکر پیروات کینازام۲ تولید کردیم، در همین راستا توانستیم برای تولید آنتی‌بادی و ساخت نانوذرات طلا مجوز پتنت آمریکا را کسب کنیم که در حال حاضر این کیت‌ها در بیمارستان طالقانی و شریعتی در مرحله کارآزمایی بالینی قرار دارند و تاییدیه اولیه را نیز گرفته‌ایم، پس از اتمام کارآزمایی بالینی این کیت‌ها تا سال آینده وارد بازار خواهند شد.»

تست زردی پوست نوزاد در منزل

«راضیه طباطبایی» پژوهشگر مهندسی شیمی ایران به امکان تست زردی نوزاد در منزل اشاره کرد و گفت: «ما یک حسگر پوشیدنی طراحی کرده‌ایم که پچ‌های مخصوصی را روی پوست ایجاد می‌کنند که با استفاده از آن و حسگر مربوطه، می‌توان در منزل بدون احتیاج به خون‌گیری و حضور در آزمایشگاه و بیمارستان، زردی نوزاد را رصد کرد. همچنین یک اپلیکیشن اختصاصی نیز طراحی شده که با اتصال به اینترنت، داده‌های مربوط به زردی نوزاد را در لحظه به پزشک نمایش می‌دهد. در دنیا مشابه این دستگاه وجود ندارد و از این رو موفق شده‌ایم پتنت آمریکا را نیز کسب کنیم که فاز حیوانی این طرح به اتمام رسیده و به‌ تازگی وارد فاز بالینی شده‌ایم.»

تصفیه پساب پالایشگاه‌ها با ماژول‌های غشایی نانویی

«امیر پورخلیل» عضو هیات‌مدیره شرکت دانش‌بنیان ستارگان نوآور سپهر پارس در رابطه با تصفیه پساب فاضلاب پالایشگاه‌ها به ذکر نکاتی پرداخت و خاطرنشان کرد: «ماژول‌های غشایی کاربردهای متفاوتی دارند و از سایز کوچک آن‌ها در دیالیز و حوزه پزشکی استفاده می‌شود. برای مثال یکی از این نمونه‌ها مخصوص یک فرآیند صنعتی به نام پالایش «اسپنت‌کاستیک» است که در پالایشگاه‌ها به‌عنوان جاذب استفاده می‌شود و چون ماده‌ای که بعد از جذب تولید می‌شود از نظر زیست‌محیطی در رودخانه و خاک قابل امحا نیست، قبل از رهاسازی نیاز به یک پالایش دارد یا باید دوباره به فرآیند صنعتی بازگردد، در واقع فرآیند پالایش و خنثی‌سازی «اسپنت کاستیک» درون ماژول غشایی ما انجام می‌شود که به‌عنوان تماس‌دهنده بین دو فازی که واکنش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.»

با توجه به کاربردهای فراوان نانوتکنولوژی در ارتقای سلامت و بهینه‌سازی امور صنعتی و غیره، از مسئولان کشورمان انتظار می‌رود همانند کشورهای توسعه‌یافته، بودجه و امکانات بیشتری را در اختیار استعدادهای درخشان و متخصصان کشورمان قرار دهند تا از طریق تولید محصولات دانش‌بنیان نانویی، بتوانیم بازارهای جهانی خوبی را از این کالاهای استراتژیک برای کشورمان ایجاد کنیم.

در ادامه به برخی دیگر از دستاوردهای متخصصان کشورمان در حوزه نانوتکنولوژی می‌پردازیم که به شرح زیر است: