نقشه نانویی پیش روی نسل آینده

دانشجویان با کسب آموزش‌های لازم در علوم مختلف و با شناخت جایگاه فناوری نانو می‌توانند وارد عرصه‌های مختلف پژوهش و تولید شوند و با تولید مقالات علمی، پایان‌نامه‌ها، ثبت اختراع یا تولید محصولی فناورانه نقش موثری در پاسخگویی به رفاه اقتصادی، افزایش کیفیت زندگی و توسعه امنیت ملی ایفا کنند. به همین دلیل ترویج این علم در دانشگاه‌ها و مراکز آموزشی ضروری است. این امر سبب می‌شود دانشجویان آگاهی لازم برای ورود به عرصه فناوری نانو کسب کنند. در این راستا، دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی به‌عنوان متولیان آموزش و تربیت نیروهای متخصص وظیفه دارند با همکاری نهادهای متولی این امر مانند ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو در این عرصه نقش‌آفرینی داشته باشند. بنیاد آموزش فناوری نانو از بخش‌های گروه ترویج و آموزش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو و میکرو است. این بنیاد در راستای ترویج فناوری نانو در بخش دانشگاهی، فعالیت‌های مختلفی را در دستورکار خود قرار داده است. یکی از فعالیت‌های بنیاد، برگزاری جشنواره دانشجویی بنیاد آموزش فناوری نانوست که به‌صورت سالانه و با هدف تقدیر از برگزیدگان مسابقه ملی فناوری نانو و مروجان برتر فناوری نانو در قالب نهادهای ترویجی برتر و مدرسان برتر بنیاد آموزش برگزار می‌شود.

سیزدهمین دوره جشنواره دانشجویی بنیاد آموزش فناوری نانو ۷ آذر امسال در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف به کار خود پایان داد. طی این جشنواره از ۳۰ برگزیده سیزدهمین مسابقه ملی فناوری نانو در دو بخش کارشناسی و تحصیلات تکمیلی تقدیر شد. مسابقه ملی فناوری نانو بزرگ‌ترین رقابت علمی در موضوع علم و فناوری نانو است که هر ساله از سوی بنیاد آموزش و با همکاری بنیاد ملی نخبگان، با حضور هزاران نفر از دانشجویان، فارغ‌التحصیلان و علاقه‌مندان به این فناوری برگزار می‌شود. همچنین در این جشنواره از مروجان برتر بنیاد آموزش نانو در دو گروه نهادهای ترویجی و مدرسان بنیاد آموزش فناوری نانو تقدیر به‌عمل‌آمد. نهادهای ترویجی بنیاد آموزش، انجمن‌ها، سازمان‌ها، مؤسسات و شرکت‌های فعال در زمینه ترویج و آموزش فناوری نانو هستند که به‌عنوان بازوهای اجرایی ترویج فناوری نانو در بین اقشار دانشگاهی فعالیت می‌کنند. از فعالیت‌های نهادهای ترویجی، برگزاری رویدادهای آموزشی با همکاری مدرسان عضو شبکه مدرسان نانو است. شبکه مدرسان نانو بستری برای شناسایی و پرورش متخصصان علاقه‌مند در دو حوزه فناوری نانو و تدریس در قالب مدرس نانو است. در این جشنواره از ۱۰ نهاد برتر مسابقه ملی نانو و ۱۰ نهاد برتر ترویجی، پنج مدرس برتر و یک مروج برتر دانشجویی نیز تقدیر به‌عمل‌آمد.
   
ترغیب نیروهای فعال برای ورود به حوزه نانو
دکتر عماد احمدوند، دبیر ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو می‌گوید: عمده کارکرد این جشنواره ترویج فناوری نانو در فضای دانشگاه و ترغیب دانشجویان مقاطع تحصیلات تکمیلی برای ورود به انجام کارهای پژوهشی در حوزه فناوری نانو است. سالانه حدود ۳۰۰۰ دانشجوی مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری کارهای پژوهشی در حوزه نانو انجام می‌دهند.وی می‌افزاید: فعالیت‌های ترویجی دانشگاه‌ها عمدتا از جنس برگزاری مسابقات و رویدادهایی است که ستاد فناوری نانو طی سال از آنها حمایت می‌کند. تقریبا تمام فعالیت‌های این بخش را دانشجویان انجام می‌دهند. ستاد نانو نیز صرفا نقش حمایتگری دارد و از فعالان بدنه دانشجویی طی یک‌سال در قالب جشنواره بنیاد آموزش فناوری نانو تقدیر می‌کند.وی تصریح می‌کند: برگزاری این جشنواره از ابتدای برپایی ستاد فناوری نانو برکات و آثار مثبت زیادی از یک‌سو برای ستاد (ورود افراد به حوزه نانو) و از سوی دیگر برای گروه‌های دانشجویی به همراه داشته است. دانشجویان در قالب این فعالیت‌ها ضمن کسب تجربه، آمادگی برای ورود به فضای کار پیدا می‌کنند.وی یادآور می‌شود: هرساله دانشجویان جدیدی در فضای شرکت‌ها فعالیت انجام می‌دهند. ستاد نیز از آنها برای رشد بیشترشان حمایت می‌کند اما فضای دانشجویی کاملا سیال است. نهایتا ۳ ــ ۲ سال دانشجویان در این فضا حضور دارند و وارد مراحل بعدی می‌شوند. هر سال شاهد ورود نسل جدیدی از دانشجویان هستیم؛ دانشجویانی که از نظر روحیات و توانمندی‌ها متفاوت‌تر از نسل‌های قبلی هستند. ستاد نیز در این جشنواره کار کردن با این نسل جدید را یاد می‌گیرد و تمرین می‌کند.دکتر احمدوند می‌گوید: کارکرد این برنامه، نیروسازی است. ستاد با افرادی که در حوزه نانو فعالیت می‌کنند، مسیر توسعه کسب‌وکار فناوری نانو را پیش می‌برد. معمولا تیمی که توانمندی اولیه را دارد، هسته پژوهشی اولیه را شکل می‌دهد. یک مسیر ۳ ــ ۲ ساله را پیش می‌برد تا تبدیل به مجموعه‌ای شود که قابلیت سرمایه‌پذیری دارد. سپس این افراد وارد حوزه صنعت می‌شوند؛ یعنی از مرحله دانشجویی تا این‌که دانشجویان تعامل موثری روی حل مسأله داشته باشند، فرآیندی طی می‌شود. عمده کارکرد این برنامه دانشجویی تربیت نیرو و ترغیب نیروهای فعال برای ورود به این فضاهاست.
   
تجلیل از نفرات برتر مسابقات ملی فناوری نانو
 محمد محمدی، مدیر برنامه ترویج دانشجویی ستاد نانو می‌گوید: در این جشنواره که هرسال برگزار می‌شود، اعضای برتر شبکه مدرسان نانو، اعضای برتر شبکه‌های نهادهای ترویجی فناوری نانو و نفرات برتر مسابقات ملی فناوری نانو مورد تجلیل قرار می‌گیرند. در مرحله نخست مسابقه ملی فناوری نانو امسال۶۷۱۳ نفر بدون محدودیت رشته ازدانشگاه‌های مختلف از مسیر انجمن‌های علمی و دبیر انجمن‌های علمی ثبت‌نام کرده‌اند. در مرحله دوم نیز ۴۰۰نفر مورد ارزیابی علمی قرارگرفتند.در مرحله سوم نیز ۳۰ نفر پذیرش شدند و در کمپ علمی وعملی شرکت کردندوتوانمندی‌هایشان موردارزیابی قرارگرفت. در این جشنواره برای مقاطع تحصیلی کارشناسی و تحصیلات تکمیلی در دو بخش جدا مدال طلا، نقره و برنز تعلق گرفت؛ هر مقطع پنج نفر مدال طلا، پنج نفر مدال نقره وپنج نفر مدال برنزدریافت کردند.وی می‌افزاید: ثبت‌نام این افراد با کمک دانشجویان و آموزش از طریق اعضای مدرسان است. درنهایت این افراد ازطرف ستاد تجلیل می‌شوند وبا همکاری بنیاد ملی نخبگان به آنها امتیاز نخبگی ارائه می‎شود.درحال‌حاضر۱۳۰عضوشبکه مدرسان نانوداریم که مسئولیت تدریس وآموزش دانشجویان و دانش‌آموزان و علاقه‌مندان به آموزش در دانشگاه‌ها و مدارس را برعهده دارند. این اعضا براساس میزان فعالیت و همکاری‌شان با انجمن‌ها طی یک سال مورد تجلیل قرار می‌گیرند. براساس آیین‌نامه ستادنانوهرساله ازپنج مدرس تجلیل می‌شود.به گفته وی، ۱۲۰عضوشبکه نهادهای ترویجی(انجمن‌های علمی دانشجویی)نیز درکشوروجودداردکه فعالیت‌های ترویجی در حوزه نانو انجام می‎دهند. این انجمن‎ها نیز هرساله درجشنواره دانشجویی نانوبنابر میزان فعالیت‌شان موردتجلیل قرار می‌گیرند.
   
تصفیه پساب واحدهای صنعتی به کمک فناوری نانو
یکی ازدانشجویانی که سال‌های گذشته در این رویدادها حضورداشت ووارد فرآیند مسابقه نانوشده بود، حالا توانسته یکی از مسائل صنعتی کشور در حوزه تصفیه‌خانه واحدهای پروتئینی را در شرکت دانش‌بنیانش برطرف کند.مهدی اعتمادی، مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان و برگزیده مروج برتر دانشجویی این جشنواره در این خصوص می‌گوید: این مجموعه در قالب دو شرکت دانش‌بنیان در زمینه تصفیه پساب و تصفیه هوا فعالیت دارد. در زمینه تصفیه پساب‌های صنعتی دستگاه‌ها و سامانه‌های مختلفی برای شرکت‎های پروتئینی، گوشتی و پالایشگاه‌ها و شرکت‌های نفتی تولید کرده‌ایم. اخیرا توانسته‌ایم بابهره‌گیری از این سامانه‌ها و دستگاه‌ها مشکلات محیط‌زیستی یکی از شرکت‌های تامین‌کننده گوشت را برطرف کنیم.وی درباره این سامانه می‌افزاید: عملکرد این سامانه شامل چند بخش مختلف است. بخش متعادل‌سازی و ضایعات‌گیری مکانیکی دارد. ضایعات‌گیر مجهز به الکترودهای خودتمیزشونده نانویی است‌که می‌تواندازخوردگی جلوگیری کنند وطول عمردستگاه راافزایش دهد.درمخازن نگهداری و چربی‌گیر این سیستم نیز از فناوری نانوحباب وغشاهای نانویی استفاده شده است.بااستفاده ازنانوحباب‌هامیزان CODپساب (میزان اکسیژن‌‌خواهی مواد شیمیایی معلق در آب پساب) کاهش داده می‌شود. نانوحباب‌ در بخش ازن‌زنی (فرآیند ضدعفونی) نیز بار میکروبی و عفونی پساب را کاملا از بین می‌برد. همچنین این سیستم قابلیت کنترل اتوماتیک دارد و روزانه بیش از ۳۰۰هزار لیتر یا ۳۰۰مترمکعب در روز آب پساب را تصفیه و وارد محیط‌زیست می‌کند.
   
تشخیص و درمان سرطان با نانوذرات اگزوزوم 
حوزه زیست‌شناسی سلولی ‌مولکولی ازجمله حوزه‌هایی بود که دانشجویان در این دوره از مسابقه امکان شرکت و کسب مدال داشتند. سمیرا حسینی، دانشجوی دانشگاه فردوسی، دارنده مدال برنز دوره کارشناسی این جشنواره دانشجویی که در زمینه اگزوزوم‌ها فعالیت دارد، می‌گوید: اگزوزوم‌ها نانوذراتی هستند که داخل بدن انسان یا سایر موجودات دیگر تولید می‌شوند و در شرایط مختلف می‎توان از این نانوذرات برای تشخیص و درمان برخی بیماری‌ها استفاده کرد. از برخی اگزوزوم‌های گیاهی نیز می‎توان برای درمان بیماری‎ها بهره برد.وی می‌افزاید: پیدایش اگزوزوم در جهان به ۲۰ سال اخیر برمی‌گردد. طی ۴ ــ ۳ سال اخیر نیز در ایران اگزوزوم‎ها مورد استفاده قرار گرفته‎اند. درحال‌حاضر مشکلاتی در بحث استخراج اگزوزوم‎ها و تولید نانوذره باکیفیت داریم. قطعا اگر حمایت‎های آزمایشگاهی بیشتری داشته باشیم و چالش‌های بخش آزمایشگاهی‎ برطرف شود، می‎توانیم در این زمینه به موفقیت‎های خوبی دست پیدا کنیم.
   
نسل جدیدی از پلیمرهای طبیعی نانویی در راه است 
زمینه تحقیقاتی یکی از دانشجویان برگزیده این جشنواره نیز درخصوص بسته‌بندی هوشمند صنایع‌غذایی با بهره‌گیری از فناوری نانو است.متین محمدی‌نژاد، دانشجوی کارشناسی ارشد علوم ومهندسی صنایع غذایی ازدانشگاه صنعتی اصفهان و از برگزیدگان بخش تحصیلات تکمیلی این جشنواره می‌گوید: بسته‌بندی مواد غذایی امروزه نواقص زیادی دارد. برای مثال در طبیعت تجزیه‌پذیر نیستند. هرچند بسته‌بندی‌ها و پلیمرهای طبیعی مقداری در زمینه خواص فیزیکی‌شان دچار ضعف هستند، اما فناوری نانو با استفاده از سازوکارها و روش‎های مختلف می‌تواند این خواص را بهبود بخشد تا شاهد ایجاد نسل جدیدی از بسته‌بندی‌ در عرصه موادغذایی باشیم.وی می‌افزاید: اکنون در ایران استفاده از بسته‌بندی‌ها و پلیمرهای طبیعی چندان متداول نیست و بیشتر از پلیمرهای پلاستیکی استفاده می‌شود؛ درحالی‌که باید مانند کشورهای پیشرو اروپایی و آمریکا گامی در جهت حذف پلاستیک برداریم و از بسته‌بندی‌های سنتی به سمت استفاده از بسته‎بندی‌های مدرن و زیست‌تخریب‌پذیر حرکت کنیم.
   
سطوح خودتمیزشونده‌
 زمینه تحقیقاتی تیم دیگری از دانشجویان در خصوص سطوح خودتمیزشونده بود. جابر سادگی، دانشجوی کارشناس مهندسی مواد گرایش خوردگی وحفاظت از فلزات دانشگاه هرمزگان ودارنده مدال طلای بخش دوره کارشناسی دراین خصوص می‌گوید: درحال‌حاضر یکی ازچالش‌ها ومعضلات این است که سطوح بسیاری از اجسام مانند بدنه و شیشه ساختمان‌ها، ماشین‌ها و...مدام کثیف می‌شود. ایران نیز کشوری کم‌آب است و باید درمصرف آن صرفه‌جویی کرد.خوردگی سطوح نیز از دیگر چالش‌هایی است که صنایع با آن مواجهند. خوردگی سالانه۲درصدازتولید ناخالص جهانی راشامل می‌شود.سطوح خودتمیزشونده چند ویژگی دارد که با ویژگی آب‌دوستی و آب‌گریزی اجازه کثیف‌شدن سطوح را نمی‌دهد.وی می‌افزاید: در این رقابت ما توانستیم سطوح خودتمیزکننده‌ای بسازیم و درحضور داوران ازآن دفاع کنیم.در بیشتر موارد برای مقرون‌به‌صرفه‌تر بودن فرآیند سطوح خودتمیزشونده از سیلیکا استفاده می‌کنند. از مزیت‌های کار ما این بود که هزینه‌های فرآیند سنتز سیلیکا را کاهش دادیم.