بزرگنمايي:
در حدود 400 سال پيش از ميلاد مسيح، يکي از
فيلسوفان يوناني براي اولين بار واژه اتم را که در زبان يوناني به معني
تقسيم نشدني است، براي توصيف ذرات سازنده مواد به کار برد؛ ولي امروز با
توسعه و پيشرفت ابزارهاي آزمايشگاهي بشر از اندازه اتم و به مفاهيم ميکرو،
«نانو» و «فمتو» رسيده است.
فناوري نانو فرايند دستکاري مواد در مقياس اتمي و توليد مواد و
ابزار، به وسيله کنترل آنها در سطح اتم‌ها و مولکول‌ها است. از اين رو
نانوتکنولوژي تغيير بنياني در دنياي آينده خواهد بود که موجب ساخت مواد و
ابزارهايي نوين خواهد شد.
علاوه بر آن محققان قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهند
شد که امکان توليد آنها در طبيعت نيست و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجاد
آنها نبوده است؛ چراکه نانو با دستکاري در چينش مولکول‌ها و اتم‌ها قادر
به توليد مواد سبک‌تر، قوي‌تر و قابل برنامه‌ريزي و کاهش هزينه تعمير و
نگهداري از طريق کاهش دفعات نقص فني است. از اين رو نانو فناوري يک دانش
ميان رشته‌اي است و به رشته‌هايي چون مهندسي مواد، پزشکي، داروسازي و
طراحي دارو، دامپزشکي، زيست‌شناسي، فيزيک کاربردي، ابزارهاي نيم رسانا،
شيمي ابرمولکول و حتي مهندسي مکانيک، مهندسي برق، مهندسي شيمي و مهندسي
کشاورزي نيز مربوط مي‌شود.
تحليلگران بر اين باورند که فناوري نانو، زيست فناوري (Biotechnology) و فناوري اطلاعات (IT) سه قلمرو علمي هستند که انقلاب سوم صنعتي را شکل مي‌دهند.
نانو در ايران
سال 1379 را مي‌توان سالي دانست که اولين جرقه‌هاي توجه خاص
کشورها و دولت‌ها به فناوري نانو در جهان زده شد. تا قبل از اين زمان تنها
در برخي مراکز تحقيقاتي و دانشگاهي، آن هم به صورت پراکنده، تحقيقات در
زمينه فناوري نانو انجام مي‌شد.
اين علم با نامه مرحوم دکتر ابتکار، مشاور رئيس جمهور وقت به دفتر
همکاري‌هاي فناوري رياست جمهوري و تشکيل يک تيم از کارشناسان اين دفتر وارد
مرحله جديدي شد.
اين تيم در سال 1380 با عنوان «کميته مطالعات سياست فناوري
نانو» تحقيقات خود را در اين زمينه ادامه داد و اين کميته، اولين همايش
ملي فناوري نانو را روزهاي 14 و 15 اسفند 1380 برگزار کرد. اين برنامه،
زمينه‌اي براي شناخت و برقراري ارتباط با محققان فناوري نانو به ويژه
محققان ايراني خارج از کشور در زمينه نانو شد.
ادامه اين فعاليت موجب شد که در سال 82 «ستاد ويژه توسعه
فناوري نانو» به رياست معاون رئيس جمهور و عضويت وزارت‌خانه‌هاي امور
اقتصاد و دارايي، بهداشت، درمان وآموزش پزشکي، جهاد کشاورزي، صنايع و
معادن، علوم، تحقيقات و فناوري، رئيس سازمان وقت مديريت و برنامه‌ريزي
کشور، رئيس دفتر همکاري‌هاي فناوري رياست جمهوري و تعدادي از مديران و
محققان تشکيل شد.
تصويب اهداف، راهبردها و سياست‌هاي کلان و برنامه ملي توسعه فناوري نانو،
تقسيم وظايف کلي دستگاه‌ها و تعيين ماموريت‌هاي بخشي و هماهنگي آنها در
قالب برنامه بلندمدت 10 ساله و نظارت عالي بر تحقق اهداف و برنامه‌ها از
جمله وظايفي است که براي اين ستاد تعيين شد.
اين ستاد در سال 83 سند راهبردي اين ستاد را تدوين کرد که در
سال 84 به تصويب هيات دولت و در سال 85 به تصويب شوراي عالي انقلاب فرهنگي
رسيد و همزمان با اجراي اين سند 10 ساله، اجراي برنامه‌هاي کوتاه‌مدت در
چهار حوزه ترويج، توسعه منابع انساني، زيرساخت آزمايشگاهي و طرح‌هاي
کوتاه‌مدت آغاز شد.
طبق سند 10 ساله اول ستاد فناوري نانو ايران بايد تا سال
1393، به رتبه پانزدهم دنيا در فناوري نانو دست مي‌يافت و مسير توسعه بايد
به گونه‌اي مي‌بود که توسعه فناوري نانو موجب توليد ثروت و ارتقاي کيفيت
زندگي مردم مي‌شد.
با آغاز تحقيقات فناوري نانو، نياز به تجهيزات پيشرفته و دقيق براي ساخت و
اندازه‌گيري مواد در مقياس نانومتري افزايش يافت؛ از رو طرح شبکه‌سازي
آزمايشگاه‌هاي نانو پيشنهاد و متعاقب آن شبکه آزمايشگاه‌هاي فناوري نانو
تشکيل شد.
بررسي رشد ايران در توليد علم نانو
تلاش براي ارتقاي رتبه علمي ايران در زمينه فناوري نانو از
همان ابتداي تشکيل ستاد فناوري نانو آغاز مي‌شود. بر اين اساس در اولين
آمارها مشخص مي‌شود که ايران در سال 2000، با 9 مقاله مرتبط با فناوري نانو
در رتبه 60 دنيا قرار داشته و در منطقه نيز 5 کشور ترکيه، مصر، عربستان،
ازبکستان و ارمنستان جلوتر از ايران بوده‌اند.
اما در سال 1380 با انتشار 17 مقاله به رتبه 52 جهان رسيديم.
کشور ترکيه 16 رده از ما جلوتر بود و مصر تقريبا همتراز ايران قرار داشت.
در سال‌هاي 81 و 82 نيز از سوي محققان ايراني هر سال 30 مقاله مرتبط با
نانو منتشر شد و اين امر موجب شد تا رتبه ايران در اين سال‌ها به ترتيب 48
و 51 گزارش شود.
کشورهاي ترکيه و مصر بالاتر از ما بودند؛ ولي در سال 83، ايران از مصر پيشي گرفت و با 58 مقاله به رتبه 42 دنيا دست يافت.
از ابتداي سال 84 با اجراي برنامه حمايتي تشويقي ستاد نانو،
محققان دانشگاه‌هاي کشور به تحقيق و پژوهش در زمينه فناوري نانو سوق پيدا
کردند و انتشار مقالات ايران، روندي صعودي گرفت؛ به گونه‌اي که در اين سال
132 مقاله از ايران در مجلات ISI چاپ شد و ايران به جايگاه سي و ششم دنيا ارتقاء يافت. اما از بين کشورهاي منطقه، همچنان ترکيه بالاتر از ايران بود.
در سال 85، تعداد مقالات ايران تقريبا دو برابر شد و با 281
مقاله، به جايگاه 31 دنيا رسيد و ترکيه را با سه پله، جا گذاشت. اين روند
در سال‌هاي بعد نيز تداوم مي‌يابد؛ به طوري که در سال 86، محققان ما با 465
مقاله جايگاه بيست و پنجم دنيا را کسب مي‌کنند و فاصله خود را با کشورهاي
منطقه افزايش مي‌دهند.
سال 87 ايران با انتشار 813 مقاله و کسب رتبه 19 دنيا، توانست
رژيم اشغالگر قدس را نيز پشت سر بگذارد و بالاخره در پايان ماه آگوست 2009
يعني شهريور 1388، محققان کشورمان توانستند از نظر تعداد مقالات علمي به
جايگاه پانزدهم دنيا برسند. يعني 6 سال پيش از پايان سند راهبردي، ايران در
شاخص توليد علم نانو به هدف اين سند رسيد.
رشد صعودي ايران در حوزه نانو
| سال |
مقالات ISI |
رتبه ايران در جهان |
رتبه ايران در کشورهاي منطقه |
کشورهاي منطقه بالاتر از ايران |
| 2000 |
9 |
60 |
6 |
ترکيه، مصر، عربستان، ازبکستان و ارمنستان |
| 2001 |
17 |
52 |
3 |
ترکيه (رتبه 36)،مصر(رتبه52) |
| 2002 |
30 |
48 |
3 |
ترکيه (رتبه 35)،مصر(40) |
| 2003 |
30 |
51 |
3 |
ترکيه (34)، مصر (40) |
| 2004 |
58 |
42 |
2 |
ترکيه (34) |
| 2005 |
132 |
36 |
2 |
ترکيه (33) |
| 2006 |
281 |
31 |
2 |
ترکيه(34)، رژيم اشغالگر(21) |
| 2007 |
465 |
25 |
2 |
ترکيه (32)، رژيم اشغالگر(21) |
| 2008 |
813 |
19 |
1 |
- |
| 2009 |
834 |
15 |
1 |
- |
رتبه در توسعه فناوري با دو شاخص تعداد پتنت‌ها و تعداد
شرکت‌هاي مستقر در مراکز رشد اندازه‌گيري مي‌شود. بررسي تعداد اختراعات ثبت
شده در دفاتر معتبر ثبت پتنت نشان مي‌دهد که ايران در سال 2007 تعداد 5
پتنت نانو را به ثبت رساند که 4 مورد از اين تعداد در دفتر ثبت اختراع
اروپا به ثبت رسيده و در رتبه 22 اين دفتر قرار دارد.
در سال 2008 نيز تنها 4 اختراع مرتبط با فناوري نانو از ايران
ثبت شد که 3 مورد از آنها مربوط به دفتر ثبت پتنت اروپا است. با اين آمار،
ايران در سال 2008 در رده 27 اين دفتر قرار گرفت.
ايران نانويي پس از 14 سال تلاش محققان
اکنون ايران 14 سال از زمان تاسيس ستاد توسعه فناوري نانو را
پشت سر گذاشته است و امروز تبديل به کشوري رشد يافته در حوزه فناوري نانو
شده است. اين موفقيت مرهون حمايت‌هاي تشويقي اين ستاد است که از آن جمله
مي‌توان به حمايت‌هاي اين ستاد در حوزه‌هاي تجاري‌سازي، صادرات، اشتغال،
پژوهش، ثبت اختراع، مراکز رشد و ترويج و آموزش اشاره کرد.
در حال حاضر 327 محصول در حوزه فناوري نانو از سوي محققان
کشور توليد شده که 174 کالا و 153 تجهيز داراي گواهينامه نانو مقياس است.
اين تعداد محصول از سوي 137 شرکت عرضه شده که 90 شرکت توليدکننده کالا و 47
شرکت توليدکننده تجهيزات هستند.
حوزه‌هايي که موفق به دريافت نانو مقياس از ستاد نانو شده است
وضعيت محصولات داراي گواهينامه نانو مقياس از سال 1387 تا 1396 به اين شرح است:
| سال دريافت نانو مقياس |
تعداد محصولات |
| 1387 |
12 |
| 1388 |
28 |
| 1389 |
68 |
| 1390 |
108 |
| 1391 |
146 |
| 1392 |
171 |
| 1393 |
239 |
| 1394 |
248 |
| 1395 |
325 |
| 1396 |
327 |
پيش گرفتن ايران از ژاپن در نانو فناوري
تا سال 2016 در مجموع 137 هزار و 500 مقاله مرتبط با فناوري نانو معادل 9.5 درصد از کل مقالات نمايه شده در پايگاه داده Web of Science قرار گرفته که ايران نيز با افزايش سهم حدود 0.8 درصد، بالاتر از ژاپن رده ششم را از آن خود کرده است.
به گزارش بانک اطلاعات استت نانو ايران (بانک اطلاعات
شاخص‌هاي علم، فناوري و صنعت نانو) چين و آمريکا در مجموع نزديک به نيمي از
مقالات نانو در سال 2016 را منتشر کردند. هند، کره جنوبي و آلمان در
رده‌هاي بعدي قرار دارند.
از مجموع مقالات نمايه‌شده، سهم چين 34 درصد و ايالات متحده
16 درصد است. چين همچنان به روند صعودي خود در انتشار مقالات نانو ادامه
مي‌دهد و در حال حاضر تعداد مقالات نانوي آن بيش از 2 برابر آمريکا و 1.2
برابر کل اتحاديه اروپا است. هند، کره جنوبي و آلمان در رده‌هاي سوم تا
پنجم قرار دارند.
طبق اين گزارش، ژاپن تا سال 2011 چهارمين کشور در انتشار
مقالات نانو بود؛ اما در سال‌هاي گذشته با کاهش تدريجي سهم مقالات نانوي
خود در رده هفتم قرار گرفت. علاوه بر ژاپن، آمريکا، کره جنوبي، فرانسه و
روسيه هم در سال 2016 با کاهش سهم روبرو شدند.
از ميان 20 کشور اول دنيا در اين رده‌بندي 9 کشور از آسيا و
اقيانوسيه هستند و در کل، بيش از نيمي از انتشارات نانو مربوط به کشورهاي
آسيايي و استراليا بوده است.
در ميان کشورهاي آمريکاي لاتين تنها برزيل در بين 20 کشور
برتر قرار دارد. بهترين کشور آفريقايي نيز در اين رده‌بندي، مصر است که با
انتشار يک هزار و 423 مقاله در رده 25 قرار دارد. آفريقاي جنوبي نيز به
عنوان دومين کشور آفريقايي در رده 35 جاي گرفته است.
سهم کشورهاي آسيايي در مقالات فناوري نانو در ميان 20 کشور
بالاتر بوده و تقريبا همه بيش از ميانگين جهاني (9.5 درصد) هستند. ايران و
عربستان بالاترين نسبت مقالات نانو به کل مقالات را دارند و با اولويت‌دهي
به تحقيقات فناوري نانو در سال‌هاي اخير رشد زيادي در انتشار مقالات نانو
داشتند. آمريکا نيز به عنوان دومين کشور توليدکننده علوم نانو، تنها 6 درصد
از کل مقالات خود را به فناوري نانو اختصاص داده است.
صادرات محصولات نانويي به 17 کشور
شرکت‌هاي ايراني با طراحي و ساخت محصولات مبتني بر فناوري
نانو، در حال ورود به بازارهاي داخلي و بين‌المللي هستند؛ به گونه‌اي که در
حال حاضر محصولات دانش‌بنيان مبتني بر نانو به 17 کشور صادر مي‌شود.
برخي از اين محصولات به اين شرح است:
ساخت چندين نوع از تجهيزات آزمايشگاهي ازجمله ميکروسکوپ STM، مغناطيس‌سنج و دستگاه کروماتوگرافي گازي که ميکروسکوپ STM علاوه بر مراکز تحقيقاتي داخل به کشور مالزي نيز صادر مي‌شود.
تصفيه آب با نانوفيلتراسيون: اين سيستم ابتدا به صورت آزمايشي
بر روي رودخانه کارون نصب و راه‌اندازي شد و هم اکنون در سطح وسيع‌تر در
يکي از شهرهاي خوزستان پياده شده است.
توليد انواع نانومواد از جمله فلزات و اکسيدهاي فلزي
توليد نانولوله‌هاي کربني در مقياس بالا: روش توليد اين ماده
به صورت چندين پتنت بين‌المللي ثبت شده است. اين ساختار کربني در مصارفي
همچون پايه کاتاليست‌هاي نفتي، ذخيره و هيدروژن و توليد کامپوزيت‌ها
به‌کار مي‌رود.
توليد انواع محصولات ضد باکتري با استفاده از نانومواد
ساخت دستگاه‌هاي توليدکننده الياف نانومتري در انواع آزمايشگاهي، صنعتي و قابل حمل
توليد بتن مقاوم در برابر خوردگي با استفاده از افزودني‌هاي نانومتري
توليد نانوفيلترهاي تصفيه‌کننده هوا در چندين نوع خانگي، صنعتي و قابل استفاده در خودرو
توليد لوله‌هاي پليمري بدون صدا براي آب و فاضلاب
توليد بسته‌بندي‌هاي مواد غذايي و ميوه با هدف افزايش عمر محصولات
توليد قطعات نانوکامپوزيتي براي استفاده در خودرو
توليد انواع لباس‌هاي ضد آب و ضد لک
توليد کاشي و سراميک‌هاي ضد لک
توليد مواد تثبيت‌کننده شن و خاک
شيشه‌هاي کنترل‌کننده انرژي براي استفاده در ساختمان
روانکارهاي مبتني بر نانوذرات براي کاهش مصرف سوخت خودرو
علاوه بر اين، اولين خط توليد صادراتي نانو الياف يکي از
شرکت‌هاي دانش‌بنيان در کره جنوبي راه‌اندازي شده است. دستگاه الکتروريسي
ساخته‌شده قادر به توليد نانوالياف‌هاي مورد نياز براي توليد ماسک در حوزه
فيلتراسيون است و همچنين در توليد داربست‌هاي پزشکي کاربرد دارد.
دستگاه الکتروريسي که قادر به توليد نانو الياف براي توليد ماسک است
سند 10 ساله دوم راهبردي
اجراي سند 10 ساله دوم توسعه فناوري‌نانو از سال 1394 آغاز شد
و تا 1404 ادامه دارد. رويکرد کلي حاکم بر سند اول ناظر بر توسعه و تربيت
سرمايه انساني و تأمين زيرساخت‌هاي توسعه اين فناوري بود و اين رويکرد در
سند دوم راهبردي به رويکردهايي از قبيل دستيابي به مرجعيت علمي نانو در
جهان، توسعه فناوري‌هاي کليدي، استقرار سيستم نانونماد، ايجاد و ارتقاي
صنايع نانو و توسعه بازار اين فناوري ارتقاء يافته است.
در سند 10 ساله دوم توسعه فناوري‌نانو، ارتقاي اقتدار علمي
کشور، توسعه صنعت و بازار نانو با نگاه صادراتي و نقش‌آفريني اين فناوري در
توليد ثروت و بهبود کيفيت زندگي هدف‌گيري شده است؛ اهدافي که
لازمه دستيابي به آنها، حفظ ويژگي‌هاي مثبت و مناسب اين حرکت تا به امروز،
قانع نشدن به پيشرفت‌هاي موجود و تلاش و حرکت جهادي و با برنامه در راه
رسيدن به قله‌ها است.
سخن آخر اينکه عملکرد ستاد فناوري نانو به الگويي براي ساير
حوزه‌ها تبديل شده است؛ چراکه کارنامه فعاليت اين ستاد نشان داده است که هر
جايي که رد پايي از حمايت‌ها بوده و محققان توانسته‌اند بدون چالش و دغدغه
پروبال بگيرند، توانسته‌اند در عرصه‌هاي ملي و بين‌المللي عرض اندام کنند و
جايگاه کشور را در حوزه‌هاي علمي ارتقاء دهند.