نانو و کاربردهایش-قسمت اول

در آبان ماه سال 1388 جشنواره ملی فناوری‌نانو در مصلی تهران برگزار شد. از بین بخش‌های مختلف نمایشگاه، غرفه آموزش عمومی که توسط باشگاه نانو برپا شده بود، بیش از سایرین جلب توجه می‌کرد. در این غرفه محصولات مختلف فناوری‌نانو در 10 حوزه کاربردی مختلف به نمایش گذاشته شده بود. امکان بررسی خواص این محصولات موضوعی بود که سبب جلب توجه بازدیدکنندگان بسیاری بود. از این رو بر آن شدیم تا در خصوص محصولات دردسترس فناوری‌نانو، مصاحبه‌ای با خانم مهندس فاطمه موید یکی از مسئولین این غرفه داشته باشیم.

• لطفا خودتان را معرفی کنید و بفرمایید فعالیت خود در زمینه نانو را چگونه آغاز کردید.

فاطمه موید هستم مدیر محتوایی باشگاه نانو و مسئول سایت باشگاه به آدرس nanoclub.ir. دانش‌آموخته رشته مهندسی شیمی در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشم. فعالیت خودم را در سال 1380 در قالب یک گروه دانشجویی شروع کردم و در این 9 سال حدود 14 پروژه مرتبط با نانو در پرونده کاری خود دارم.

• ابتدا ممکن است تعریف خود را از فناوری‌نانو بیان کنید.

در نیم قرن گذشته شاهد حضور چند فناوری عمده در جهان بوده‌ایم كه باعث پیشرفت‌های عظیم اقتصادی در كشورهای سرمایه گذار و ایجاد رقابت شدید بین كشورهای جهان شد. یکی از مهمترین فناوری‌هایی که در سال‌های اخیر فناوری‌نانو است. مدت زیادی است که جسته و گریخته مطالبی راجع به فناوری‌نانو می شنویم. بعضی از محصولات نانو نیز در حال وارد شدن به زندگی روزمره مردم هستند. اما شاید هنوز تصویر واضح و شفافی در ذهن همه نباشد. تعریف فناوری‌نانو چند جزء دارد: اول اینکه در مقیاس نانو کار می‌کند، یعنی ابعاد 1 تا 100 نانومتر. ما در این مقیاس با تعداد انگشت‌شماری اتم و مولکول مواجه هستیم. فناوری‌نانو می‌خواهد با کنترل چینش این اتم‌ها و مولکول‌ها محصولات جدید با خواص جدیدی تولید کند. از سوی دیگر اگر ذرات تشکیل دهنده مواد تا حد نانومتر کوچک شوند، خواص و ویژگی‌های آنها تغییر می‌کند. تغییر خواص نویدبخش کاربری‌های جدید و محصولات با کیفیت است.

• بسیاری از مردم درباره فناوری‌نانو شنیده‌اند اما در مورد زمینه‌های کاربری آن کمتر می‌دانند، یا نمی‌دانند که بشر از کی به این فناوری دست یافته است.

همانطور که شما اشاره کردید فناوری نانو بحث است که خیلی‌ها درباره آن شنیده‌اند. زیاد هم شنیده شده که مطرح شدن آن در جوامع علمی توسط ریچارد فاینمن انجام شد و به سال سال 1959 میلادی برمی‌گردد. اما بررسی‌ها نشان می‌دهد که کاربری این موضوع به زمان‌های بسیار عقب‌تری باز می‌گردد، دورانی که  هخامنشیان از نانوذرات سرخ رنگ طلا در سکه‌های خود استفاده می‌کردند یا زمانی‌که در اروپای قرون وسطای، نقاشان از نانوذرات طلا و نقره برای تولید رنگ‌های مختلف استفاده می‌کردند و یا جام معروف لیکرگوس که بسته به جهت و زاویه تابش نور رنگ آن تغییر می‌کند و در قرن چهارم میلادی ساخته شده است. گفتیم که دلیل انتخاب بُعد نانومتر (10 به توان منهای 9) برای مطالعه، کار و تولید محصول، اینست که خواص و ویژگی های مواد در این مقیاس تغییر می‌کند و از آنجا که کل زندگی ما بر پایه مواد ساخته شده است و در هر بخشی از آن ما با مواد سر و کار داریم وقتی این ویژگی‌ها تغییر کند طبعا مواد کاربردهای جدیدی پیدا خواهند کرد. فناوری‌نانو ادعا می کند با تغییراتی که در چیدمان مولکول ها ایجاد می‌کند و تغییراتی که خواص بر اساس چیدمان ذرات می کنند، محصولات جدیدی تولید می‌شود که این محصولات در طیف گسترده‌ای توزیع شده‌اند. منسوجات، لوازم خانگی، صنایع خودروسازی، ساختمان، سلامت و بهداشت، غذا و کشاورزی، محیط زیست و ... مثال‌هایی از حوزه‌هایی هستند که ما به طور روزمره با آنها مواجهیم و فناوری‌نانو پیشنهادهای جدیدی برای آنها دارد. به طور مثال می‌توانیم به سه مورد منسوجات، لوازم خانگی و صنایع خودروسازی اشاره کنیم.

در حوزه منسوجات فناوری نانو می‌تواند لباس ها را ضد لک، ضد چروک، ضد بو و ضد عرق کند  و لباس‌های کاموایی را ضد جرقه نماید. می‌تواند جوراب‌های نخی بسازد که پا را در برابر سرما حفظ کنند، بدون اینکه از تنفس آن جلوگیری نمایند. می‌تواند پارچه‌های نرم و لطیفی بسازد که آتش نمی‌گیرند.

در بخش لوازم خانگی می‌توان ظروفی جدید ساخت که نانومواد موجود در آن از سوختن غذا در آن جلوگیری می‌کنند یا ظروف ضد میکروبی که طول عمر غذاهای درون خود را افزایش می دهند و با تغییر رنگ خود فاسد بودن یا سالم بودن غذا را نشان می دهند. اگر غرفه آموزش عمومی را دیده باشید تخته های گوشتی را به یاد خواهید آورد که علاوه بر ضد میکروب بودن، ضربان چاقو روی آن شکاف کمتری ایجاد می کند. یا صابون‌های ضد بویی که اگر پس از کارکردن با مواد غذایی دست خود را با آن بشویید، بوی بد ناشی از مواد غذایی را از بین می‌برد. اکنون نیز دستمال هایی وارد بازار شده که با بهره‌گیری از نانوفیبرها و میکروفیبرها می تواند سطوح را بدون مواد شوینده تمیز کند و به دستمال های جادویی معروف شده‌است.

در صنایع خودروسازی طیف گسترده‌ای از کاربردهای نانو وجود دارد که خودروهای ایرانی هم به سوی بهره گیری از آنها پیش می‌روند. ب کیفیت خش‌های مختلف خودرو، از لاستیک و تایر گرفته تا شیشه و قطعات داخلی را می‌توان با بهره‌گیری از نانومواد افزایش داد. مثلا کامپوزیتهای سبک، ضد خش و ضد ضربه که در بدنه به‌کار می‌روند. ما نباید نگران سبکی این خودروها باشیم، زیرا تایرهای آنها که به کمک نانوالیاف ساخته شده‌اند با زمین سطح تماس بیشتری دارند و به سختی به زمین می‌چسبند. این تایرها می‌توانند خودرو را از سطوح شیب‌دار و لغزنده بالا ببرند، بدون اینکه از کیفیت و امنیت حرکت آن بکاهدن. موضوع استفاده از شیشه‌های خودتمیزشونده و حذف برف پاکن از خودرو، مثال دیگری از پیشنهادهای فناوری‌نانو برای صنایع خودروسازی است.

البته اینها همه از محصولات دسته اول فناوری‌نانو هستند.