ریزه میزه‌های پرکار

آنها به این نتیجه رسیدند اگر از مواد در اندازه‌های کوچک‌تر استفاده کنند می‌توانند در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند و حجم ضایعات ناشی از فرآیند تولید را نیز به حداقل برسانند. استفاده از مواد در ابعاد و اندازه کوچک‌تر در تاریخ زندگی بشر تا جایی پیش رفته که به ظهور فناوری جدیدی با عنوان نانوفناوری منتهی شده است.

سال 1386 یعنی زمانی که نخستین فهرست از محصولات مبتنی بر فناوری نانو اعلام شد نام بیش از 500 محصول مختلف ازجمله پوشاک، لوازم بهداشتی و مواد غذایی در این فهرست دیده می‌شد که در ساخت آنها از فناوری نانو بهره گرفته شده بود. اکنون پس از گذشت شش سال فناوری نانو در تولید بسیاری از لوازم مورد نیاز زندگی جای خودش را باز کرده است تا جایی که حتی نانوپزشکی نیز سهم مهمی را در فرآیند درمان به خود اختصاص داده است. انقلاب زیست‌فناوری، ریزفناوری و هوش مصنوعی ازجمله رویدادهای بزرگی است که در نیمه اول قرن بیست و یکم مسیر زندگی بشر را ترسیم خواهد کرد. اگرچه هر یک از آنها می‌تواند به نوعی مشکلات و محدودیت‌های پیشین در مسیر زندگی انسان را از میان بردارد، اما بدون تردید مخاطرات جدیدی را نیز به عنوان یک پیامد اجتناب‌ناپذیر به همراه خواهد داشت.

آن روی دیگر نانوفناوری

صنعت نوپای نانوفناوری به تولید نسل جدیدی از پسماندهای تحت عنوان نانو پسماند منجر شده است که با این که جریان این پسماند به محیط زیست روز به روز در حال افزایش است اطلاعات چندانی در مورد سرنوشت، رفتار و تاثیر این پسماندها در سیستم‌های اکولوژیکی در دست نیست. نانوایمنی نیز رشته‌ای است که با رویکرد بررسی اثرات احتمالی نانوذرات بر سلامت انسان و محیط زیست شکل گرفته است و با توجه به این که نانوفناوری یک رشته جدید با موضوعات ناشناخته است که تاکنون روش استانداردی برای بررسی و ارزیابی ایمنی آن شناخته نشده است باید از ابزارها و سیستم‌های جدیدی برای بررسی ایمنی نانومواد استفاده کرد.

ردپای نانو در صنعت نساجی

یکی از کاربردهای نانوذرات استفاده از آنها در صنعت پوشاک است. از جوراب‌ها و زیرپوش‌های آنتی‌باکتریال تا پارچه‌های فاستونی ضدآب و پارچه‌هایی که کثیف نمی‌شود و نیازی به اتو کشیدن ندارد همه و همه تنها بخشی از کاربردهای نانوفناوری در صنعت نساجی به شمار می‌آید. یکی از کاربردهای جالب توجه نانو در حوزه پوشاک تولید لباس‌های کار نانویی است که ضدباکتری، قارچ و ویروس است و می‌تواند نقش مهمی در پیشگیری از ابتلا به بیماری‌ها داشته باشد. همچنین این لباس‌ها از ویژگی‌های دیگری ازجمله مقاومت در برابر نفوذ آب و آتش نیز برخوردار است که بر این اساس می‌توان گفت لباس‌هایی کاربردی در بخش‌های مختلف صنعت است.

یکی از حوزه‌هایی که تحت تاثیر نانوفناوری تحولات چشمگیری را پشت‌سر گذاشته صنعت نساجی است. پارچه‌های نانویی بادوام‌ترند و در برابر نفوذ آب، روغن و هر گونه آلودگی و همچنین مواد شیمیایی مختلف نیز مقاوم هستند. استفاده این پارچه‌ها در لباس‌هایی که برای شناگران حرفه‌ای تهیه می‌شود موجب افزایش سرعت عملکرد شناگرها می‌شود. علاوه بر این نانوپارچه‌ها مانع از ایجاد تحریک پوستی می‌شود، بنابراین می‌توان آن را گزینه مناسبی برای تهیه لباس‌های کودکان دانست. تهیه لباس‌های ورزشکاران، لباس‌های نیروهای پلیس، کارگران ساختمانی، کارکنان آتش‌نشانی و همچنین لباس‌های مخصوص فضانوردی ازجمله مهم‌ترین کاربردهای نانو در صنعت نساجی است. این پارچه‌ها به علت این که ضدباکتری و به طورکلی ضد هر نوع آلودگی هستند دیرتر کثیف شده و کمتر به شست‌وشو نیاز دارد.

گروهی از محققان به کمک فناوری نانو الیاف مستحکم و هوشمندی طراحی کرده‌اند که استفاده از آنها در تولید لباس‌های نظامی تحولات قابل توجهی به همراه داشته است. این الیاف در دمای بالا و در شرایط خاص، استحکام و انعطاف‌پذیری خود را حفظ کرده و در برابر گلوله و هر نوع انفجاری از نیروهای نظامی محافظت می‌کند. نانو حسگرهای موجود در الیاف نانویی هوشمند به محض این که خطری را تشخیص دهند منافذ پارچه را بسته و از بدن فرد محافظت می‌کنند. وجود این حسگرها زمان تعویض لباس‌ها نیز هشدار می‌دهد و به این ترتیب می‌توان از آن لباس برای مدت زمان طولانی‌تری بدون نیاز به شست‌و‌شو استفاده کرد.

وقتی خودروها نانویی می‌شوند

نانوفناوری امروزه به طور چشمگیری فناوری ساخت پوشش‌هایی را که در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، تحت تاثیر قرار داده است. در این روش موادی در مقیاس نانو به شکل نوعی پوشش روی سطح اجسام مختلف قرار می‌گیرد که نه‌تنها می‌تواند در کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی موثر باشد بلکه می‌تواند راهکاری برای جلوگیری از اتلاف انرژی و افزایش مقاومت در برابر خوردگی باشد.

در یک خودروی نانویی در همه قسمت‌های خودرو ردپایی از نانوذرات دیده می‌شود. رنگ این خودرو در مقابل هر گونه خراشیدگی یا سایش یا حتی تابش نور آفتاب مقاوم است و حتی با گذشت زمان نیز رنگ بدنه خودرو کدر نمی‌شود. وجود پوشش نانویی در سطح پارچه‌ای که در قسمت‌های داخلی خودرو از آن استفاده شده به شما اطمینان می‌دهد که هیچ اثری از چربی مواد غذایی، نوشابه، چای یا هر مایع دیگری روی صندلی‌ها و پوشش داخلی درهای خودرو باقی نمی‌ماند. مجهز شدن شیشه‌های خودرو به پوشش نانویی موجب می‌شود قطرات باران پس از برخورد با سطح شیشه به شکل گلوله‌های کوچکی به گوشه‌های شیشه رانده شود و هیچ اثری از آن روی شیشه باقی نماند که موجب کاهش دید راننده شود.

کشاورزی به نانوفناوری خوشامد می‌گوید

در کشور ما طی سال‌های اخیر در حوزه کشاورزی نیز استفاده از نانومواد مورد توجه قرار گرفته است. کودهای کشاورزی نانویی می‌تواند راهکار مناسبی برای افزایش میزان تولید در بخش کشاورزی باشد. اگرچه در بسیاری از مناطق کشور ما خاک حاصلخیز و غنی از مواد معدنی و عناصر مختلف وجود دارد، اما از آنجا که این عناصر معمولا با خاک واکنش نشان می‌دهد گیاه نمی‌تواند آن را براحتی جذب کند. استفاده از کودهای نانویی و به عبارتی قرار دادن عناصر و مواد مختلف مورد نیاز برای رشد گیاه در بسته‌ها یا پوشش‌های نانویی می‌تواند نقش مهمی در افزایش میزان تولید داشته باشد. علاوه بر تولید انواع کود و سم‌های نانویی می‌توان به تولید نوع جدیدی از برنج و ابریشم با خواص و ویژگی‌های منحصر به فرد به عنوان دیگر کاربردهای نانوفناوری در کشاورزی اشاره کرد. علاوه بر این در صنایع غذایی و بویژه در بخش بسته‌بندی نیز نانوفناوری توانسته است در افزایش ماندگاری مواد غذایی نقش مهمی داشته باشد.

دارورسانی هوشمند به کمک نانوفناوری

امروزه کاربرد فناوری نانو در حوزه پزشکی و داروسازی بسرعت در حال افزایش است و این پیشرفت‌ها موجب شده امید به تشخیص بیماری‌ها و درمان آنها افزایش یابد. دارورسانی به سلول‌های سرطانی ازجمله دستاوردهای موفق نانو در حوزه پزشکی است. با استفاده از نانو ذرات مجهز به هدف‌یاب سلول‌های سرطانی می‌توان دارو را در محل مناسب آن یعنی در محل تجمع سلول‌های سرطانی آزاد کرد. به این ترتیب بیمار در فرآیند درمان با پیامدهایی شبیه آنچه در شیمی‌درمانی اتفاق می‌افتد مواجه نخواهد شد. محققان پیش‌بینی کرده‌اند ابزارهای در ابعاد نانو بتوانند همزمان انجام آزمایشات مختلف را به عهده گیرند. همچنین این بسته‌ها را می‌توان طوری طراحی کرد که برای نگهداری و حفظ داروها در مسیر معده و روده، عبور دادن آنها از قسمت‌های مختلف و در نهایت رسیدن به محل مورد نظر کارآمد باشد و بتوان آن را به روش بی‌سیم از خارج از بدن تحت کنترل قرار داد. اگرچه واقعیت کامل نانوفناوری نسبت به انقلاب زیست فناوری با سرعت کمتری نمایان خواهد شد، اما بدون تردید در میانه دهه 2020، انقلاب نانوفناوری ابعاد مختلف زندگی بشر را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.

نانو به جنگ پیری می‌رود

این روزها تقویت بدن انسان و افزایش توانمندی‌های بشر به کمک فناوری‌های جدید ازجمله نانوفناوری موضوعی است که در فیلم‌های علمی ـ تخیلی مورد توجه قرار گرفته است. به گفته محققان استفاده از فناوری نانو برای افزایش توانمندی‌های انسان فقط به دنیای تخیلی محدود نمی‌شود. محققان و دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند این فناوری زودتر از آنچه تصورش را کنید به زندگی ما قدم خواهد گذاشت. آنها بر این باورند نانوفناوری می‌تواند قدم فراتر از درمان زخم‌ها و آسیب‌های نخاعی گذاشته و به عنوان ابزاری کارآمد برای افزایش عمر سلول‌های مغزی و توانایی ماهیچه‌های بدن ایفای نقش کند، اما آینده نانو فقط به این مقوله محدود نمی‌شود.

اگر به قدری گرفتار مشغله‌های روزمره زندگی شده‌اید که نمی‌توانید زمانی را به انجام فعالیت‌های جسمانی برای حفظ تناسب اندام خود اختصاص دهید، می‌توانید از فناوری نانو کمک بگیرید. اگر از این که دائم به دنبال پریز برق یا کابل USB باشید تا گوشی تلفن همراه، دوربین یا تبلت خود را شارژ کنید خسته شده‌اید می‌توانید برای حل این مشکل هم از فناوری نانو کمک بگیرید.

به گفته محققان دانشگاه کالیفرنیا، نانوفناوری می‌تواند از انرژی گرمایی بدن هر فرد به عنوان منبعی برای شارژ ابزارهای الکترونیکی استفاده کنید. اگرچه درمان جراحت‌های پوستی یا ماهیچه ممکن است به مدت زمانی طولانی نیاز داشته باشد، اما هیدروژل‌های حاوی نانوذرات به عنوان یک راهکار معجزه‌آسا به ایجاد رگ‌های خونی جدید در بافت‌های آسیب‌دیده کمک کرده و با تحریک سلول‌های بنیادی بافت جدید را جایگزین بافت آسیب‌دیده می‌کند. به این ترتیب حتی درمان بافت مغز، استخوان و سلول‌های عصبی نیز امکان‌پذیر خواهد بود.

این در حالی است که گروهی دیگر از محققان به این نتیجه رسیده‌اند که نانوفناوری می‌تواند امیدی تازه برای مبارزه با پیری و افزایش طول عمر انسان‌ها باشد. ژل‌های نانویی تولید شده از سوی محققان دانشگاه North Western معجزه بزرگی در پیشگیری از پیری غضروف‌ها، مفاصل و سلول‌های بدن است که در نتیجه افزایش سن از بین می‌رود. حتی دانشمندان دانشگاه فلوریدا به نتایجی مبنی بر افزایش طول عمر سلول‌های مغزی به واسطه نانومواد دست یافته‌اند که می‌توان راهکار مناسبی برای جلوگیری از شیوع بیماری‌های مغزی مرتبط با افزایش سن باشد.