سال ۲۰۰۴، ۵۰۰ دانشمند آلمانی نامه ای به صدراعظم وقت آلمان، گرهارد شرودر نوشتند که مضمون آن این بود:
چرا اجازه می دهید آنتن های BTS در نزدیکی خانه شهروندان نصب شود در حالی که همه از مضرات آن آگاهی دارند؟ اگر اثرات آنتن ها خطرناک نبودند پس چرا در جاهایی که این آنتن ها نصب می شوند، قیمت خانه هایی که در معرض آن هستند تا ۲۵ درصد کاهش می یابد؟
واقعیت این است که درباره ی مضرات موبایل بسیار نوشته شده است، ولی هشدار ها جدی گرفته نمی شوند و در رفتار عموم نیز تاثیر چندانی نمی گذارد. .
مدتی قبل، در رسانه ها از کیف موبایلی نام برده شد که۹۹۹۹/۹۹ درصد از امواج مضر موبایل جلوگیری می کند. اسم این کیف ewall است. از این کیف به عنوان آلمانی بودن نام برده شده بود. هفته ی پیش تصادفا روزنامه ی سال ۸۶ را دیدم که درباره ی مضرات موبایل و پژوهشگری حرفه ای در زمینه ی تشعشعات موبایل به نام علی جاسب نوشته بود. این پژوهشگر در مورد اثبات سرطان زا بودن امواج موبایل و فعالیت هایش در این زمینه گفته بود که سرانجام موفق به تولید کیف موبایلی که اسم آن را ewall به معنای دیوار الکترومغناطیسی گذاشتند، شدند. آقای جاسب توضیح داده بودند که با استفاده از فناوری نانو یک پوشش نانو سیلور (لایه ظریفی از نقره) را به الیاف بافتنی تزریق کرده اند که این نوع پارچه از نفوذ امواج الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و به همین دلیل نام آن را ewall گذاشته اند.
ewall را می توانید از داروخانه های بزرگ تهیه کنید.
کاهش گاز گلخانهای CO2 با کمک فناورینانو
نتایج یک مطالعه در انگلستان توسط سازمان Defra (سازمانی برای امور کشاورزی، غذا و محیطزیست) در زمینه فناورینانو که اخیراً منتشر شده است؛ نشان میدهد که فناورینانو میتواند استفاده از منابع انرژی تجدیدناپذیر و انتشار گازهای گلخانهای را کاهش دهد.
در این مطالعه کاربردهای فناورینانو در زمینههایی از قبیل افزودنیهای سوخت، پیلهای خورشیدی (فوتوولتائیک)، اقتصاد هیدروژنی و ذخیرة الکتریسیته مورد بررسی قرار گرفته است.
این بررسیها نشان میدهد که فناورینانو میتواند انتشار گازهای گلخانهای را تا بیش از 2% در حال حاضر و بیش 20% تا سال 2050 کاهش دهد.
افزودنیهای سوخت
افزودنیهای نانوذرهای نشان دادهاند که میتوانند راندمان سوخت موتورهای دیزلی را تا تقریباً 5% افزایش دهند، در نتیجه انتشار CO2 در انگلستان 2 تا 3 میلیون تن در سال کاهش مییابد. این میتواند فوراً در نیروگاههای دیزلی انگلستان اجرا شود.
هر چند ابتدا باید نگرانیها مرتبط با سلامتی ناشی از تماس با نانوذرات آزاد در گازهای خروجی دیزلی، رفع شود.
توصیههایی که در این زمینه شده است، شامل تستهای سمیتشناسی جامع و تستهای عملکرد مستقلِ کمککننده برای نشان داده سود محیطی آن میباشند.
پیلهای خورشیدی
قیمت بالای پیلهای خورشیدی مانع استفاده از آنها برای تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر میشود. فناورینانو میتواند باعث کاهش قابل توجه هزینه تولید پیلهای خورشیدی شود. اگر یک شبکه تولید برق از انرژی خورشیدی، بتواند 1% کل نیازهای برق را تولید کند، انتشار گاز گلخانهای CO2 مثلاً در انگلستان سالانه تقریباً 5/1 تن کاهش مییابد.
اقتصاد هیدروژنی
وسایل نقلیه مبتنی بر سوخت هیدروژنی میتوانند انتشار همة آلایندههای مضر از وسایل نقلیه، را حذف کنند.
یکی از مشکلات اصلی اقتصاد مبتنی بر هیدروژن، ذخیره هیدروژن میباشد که فناورینانو میتواند کمک زیادی برای رفع این مشکل بکند، نانوساختارهایی از قبیل نانولولههای کربنی، فولرینها و غیره، توان بالقوهای در ذخیرهسازی هیدروژن دارند.
همچنین فناورینانو در پیل سوختی که در آن انرژی ناشی از سوخت هیدروژن تبدیل به برق میشود؛ کاربرد دارد، مثلاً نانوکاتالیستها میتوانند عملکرد آنها را بهبود دهند. اگر هیدروژن به عنوان منبع انرژی استفاده شود، انتشار گاز گلخانهای CO2 که در انگلستان سالانه 132 میلیون تن است، به طور کامل حذف میشود.
باطریها و ابرخازنها
پیشرفتهای اخیر در فناوری باطری استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی را عملیتر کرده است. هنوز مشکل در این زمینه، زمان شارژ میباشد. فناورینانو میتواند راه حلی برای این مشکل پیدا کند به طور که وسایل نقلیه بتوانند کمتر از 10 دقیقه شارژ شوند، که این زمان با زمان سوختگیری ماشینهای کنونی قابل مقایسه است.
همچنین فناورینانو میتواند باعث افزایش ذخیره بار در باطریها و بهبود عمر آنها شود. استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی، منجر به کاهش انتشار گاز گلخانهای Co2 میشود.
استفاده از نانو ذرات در بسته بندی مواد غذایی
بهزودی از نانوذرات برای ساخت مواد بستهبندی اصلاحشدة ارزانقیمت و زیستسازگار، استفاده میشود.
دانشمندان آلمانی در دانشگاه Bonn و Leuven کشف کردند که با افزودن صفحات کوچک نانومقیاس به پلاستیکها، میتوانند نفوذپذیری آنها را نسبت به آب و گاز کنترل کنند؛ استفاده از این پلاستیکها در بسته بندی مواد غذایی، از فساد میوهها، سبزیجات و دیگر کالاهای فاسدشدنی جلوگیری و زمان ماندگاری آنها را بیشتر را میکند.
علاوه بر این هزینه نقل و انتقال(جابهجایی از کارخانه تا فروشگاهها) نیز کاهش مییابد. افزودن صفحات کوچک نانومقیاس به پلاستیکها نفوذناپذیری آنها را در مقابل مایعات و گازها از جمله اکسیژن بهبود میبخشد. این ویژگی کاربرد پلاستیکها را در مواردی مثل بستهبندی مواد غذایی که ارزان و زیستسازگار مفید میسازد.
فناورینانو امکان بستهبندی بهبودیافته را نه تنها در صنایع غذایی؛ بلکه در بخشهای دیگر نیز فراهم میآورد؛ به عنوان مثال از نانولولههای کربنی در بستهبندی اجزای الکترونیکی استفاده میشود.
فناوری نانو و بتن
در سطح علوم پایه به منظور درک ساختمان بتن، تجزیه و تحلیل های بسیاری در مقیاس نانو در حال انجام است که برای این منظور از فناوری هائی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی پیمایشی((SEM و پرتو یونی متمرکز ((FIB، که برای مطالعه در مقیاس نانو توسعه یافته اند، استفاده می شود.
یکی از جنبه های اساسی فناوری نانو طبیعت میان رشته ای آن است که به عنوان نمونه در یک تعامل تحقیقاتی میان شاخه های مهندسی پزشکی و ساخت و ساز، از مدل سازی مکانیکی استخوان به منظور مطالعه نحوه نفوذ و انتشار کلر در بتن (که عامل هواخوردگی میلگردها است) استفاده شده است.
مروری بر جنبه های فنی کاربرد نانومواد در بتن:
افزودن نانو ذرات هماتیت (Fe2o3) به بتن علاوه بر افزایش استحکام بتن، پایش سطوح تنش را نیز امکان پذیر می سازد.
نانو لوله های چند جداره موجب افزایش مقاومت فشاری ( 25 + نیوتن بر متر مربع) و مقاومت خمشی ( 8+ نیوتن بر متر مربع ) بتن می شوند.
به منظور افزایش استحکام بتن، می توان از باکتری ها استفاده نمود، به طوری که افزودن میکرو ارگانیزم های بی هوازی به مخلوط آب و بتن، موجب افزایش 25 در صدی مقاومت 28 روزه بتن می شوند، همچنین رسوب دهی ملات سیمان ماسه ای منجر به رشد ماده پر کننده (فیلر) در داخل خلل و فرج سیمان(نوعی از بتن خود تعمیر کن self repairing) می شود.
استفاده از نانو ذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ویژگی های مربوط به خرابی بتن می شود.
هم اکنون سیلیس((Sio2 جزئی از بتن معمولی است. یکی از نتایج مطالعه بتن در مقیاس نانو این است که با استفاده از نانو ذرات سیلیس می توان میزان تراکم ذرات در بتن را افزایش داد که این به افزایش چگالی میکرو و نانو ساختارهای تشکیل دهنده بتن ودر نتیجه بهبود ویژگی های مکانیکی آن می انجامد.
افزودن نانو ذرات سیلیس به مواد مبتنی بر سیمان هم موجب کنترل تجزیه ناشی از واکنش بنیادی C-S-H (کلسیم- سیلیکات- هیدرات)، که در اثر نشت((leaching کلسیم در آب رخ می دهد، و نیز جلوگیری از نفوذ آب به درون بتن می شود که هر دوی این موارد دوام بتن را افزایش می دهد.
متناسب با میزان افزایش تراکم ذرات، آسیا کردن کلینکر سیمان پرتلند معمولی(OPC) به همراه ماسه استاندارد، منجر به تولید ذرات ریز تری در مقایسه با ذرات حاصل از آسیا نمودن سیمان پرتلند معمولی به تنهایی می شود، و نکته مهم اینکه با افزایش میزان ریزی و در نتیجه تراکم ذرات، مقاومت فشاری بتن تا حد سه تا شش برابر افزایش می یابد.
خاکستر فرار یکی دیگر از مواد مورد استفاده در ساخت بتن است؛ استفاده از این ماده علاوه بر افزایش دوام و استحکام بتن، میزان مصرف سیمان را نیز کاهش می دهد؛ ولی افزودن خاکستر فرار به بتن موجب کند شدن فرآیند عمل آوری بتن و کمتر شدن مقاومت کوتاه مدت آن در مقایسه با بتن معمولی می شود. در صورت افزودن نانو ذرات سیلیس به بتن ساخته شده با خاکستر فرار، با وجود اینکه قسمتی از سیمان مصرفی با سیلیس جایگزین می شود، چگالی و استحکام بتن و مخصوصاَ مقاومت کوتاه مدت بتن افزایش چشمگیری می یابد.
همچنین تحقیق در مورد اضافه نمودن نانو ذرات اکسید آهن یا هماتیت (Fe2o3) به بتن نشان داده است که این ذرات علاوه بر افزایش مقاومت بتن ،پایش سطوح تنش( خستگی) بتن را از طریق اندازه گیری مقاومت الکتریکی برشی ( مقطعی) امکان پذیر می سازد.
نوعی دیگر از نانو ذرات افزودنی به بتن در جهت بهبود ویژگی های آن، دی اکسید تیتانیوم(Tio2) است؛ Tio2 یک رنگدانه سفید است که می توان آن را به عنوان یک روکش بازتاب کننده مطلوب استفاده نمود.
Tio2 از طریق واکنش های فوتو کاتالیستی قوی قادر به شکستن و تجزیه آلاینده های آلی، ترکیبات آلی فرار ((VOC و غشاهای باکتریایی است و به همین دلیل برای ایجاد خاصیت ضد عفونی کنندگی به رنگ ها، سیمان ها و شیشه ها اضافه می گردد.
چنانچه از Tio2 در سطوح بیرونی سازه ها استفاده شود، قادر است غلظت آلاینده های موجود در هوا را کاهش دهد. Tio2 ماده ای آب دوست است و با اضافه شدن به سطحی، موجب ایجاد خاصیت خود تمیز کنندگی در سطح می گردد.
بتن تولید شده با این ذرات هم اکنون در پروژه هایی در سر تا سر دنیا در حال استفاده است، این بتن دارای رنگ سفید و درخشندگی خاصی است که سفیدی و درخشندگی خود را به طور موثری حفظ می کند، این در حالی است که سازه های ساخته شده با بتن معمولی فاقد چنین ویژگی هستند.
نانو لوله های کربنی((CNT از جمله نانو ذرات دیگری با ویژگی های قابل توجهی هستند که تحقیقات برای بررسی مزایای حاصل از اضافه نمودن آنها به بتن در حال انجام است. در صورت افزودن مقادیر کوچکی (در حدود یک در صد وزنی) از نانو لوله های کربنی به نمونه های متشکل از آب و بخش عمده ای سیمان پرتلند، خواص مکانیکی نمونه ها به طور قابل توجهی بهبود می یابد.
نانو لوله های تک جداره(MWNT) اکسید شده بالاترین میزان افزایش را هم در مقاومت فشاری (25+ نیوتن بر متر مربع) و هم در مقاومت خمشی( 8+ نیوتن بر متر مربع) نمونه ها نشان دادند.به طور تئوری اثبات شده است که وجود مقدار زیادی نقایص ساختاری بر روی سطح نانو لوله های چند جداره اکسید شده می تواند به ایجاد اتصال بهتر میان نانو ساختارها و ملات بینجامد؛ لذا می توان نتیجه گرفت که ازطریق ایجاد نقایصی بر روی سطح میلگردهای تقویت کننده بتن، خواص مکانیکی کامپوزیت بهبود می یابد.
در مورد افزودن نانو لوله ها به هر ماده ای دو مشکل عمده وجود دارد: یکی ایجاد اتصال میان نانو لوله ها با همدیگر و دیگری فقدان چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه ماده توده، که از دلایل این مشکل، بر هم کنش های میان صفحات گرافیتی نانو لوله هاست. این خاصیت، آنها را به سمت جمع شدن کنار یکدیگر به صورت دسته ها یا طناب هایی سوق می دهد و گاهی اوقات امکان دارد این طناب ها به یکدیگر گیر کرده باشند.
برای دستیابی به پراکندگی یکنواخت نانو لوله ها درون شبکه ماده توده، باید نانو لوله ها را از یکدیگر جدا نمود، علاوه بر این به دلیل طبیعت گرافیتی نانو لوله ها و وجود خاصیت لغزندگی در آنها،امکان ایجاد چسبندگی مناسب میان نانو لوله و شبکه وجود ندارد.
در صورت استفاده از صمغ عربی به منظور از پیش پراکنده سازی نانو لوله ها، مخصوصاَ در صورت کاربرد نانو لوله های تک جداره ((SWNT، ویژگی های مکانیکی بتن به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. برای تعیین مقادیر بهینه نانو لوله های مورد مصرف و نیز شاخص های مؤثر در پراکنده سازی نانو لوله ها در مخلوط، به تحقیقات بیشتری نیاز است.
هزینه بالای افزودن نانولوله های کربنی به بتن،توجه به مزایای آن را تحت الشعاع قرار داده است؛ لذا فعالیت هایی در جهت کاهش قیمت نانو لوله ها در حال انجام است که در این صورت مزایای حاصل از افزودن آنها به مواد سیمان بیشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت.
روکش ها، زمینه مطالعاتی دیگری هستند و تحقیق فعالانه ای در مورد روکش های محافظ محتوی نانو ذرات برای حفاظت سطحی از بتن در حال انجام است. کاربرد ویژه این روکش ها در حفاظت در برابر شوره گذاری است. هم اکنون مطالعات به سمت کاربرد برخی از انواع نانو ذرات در چسب های (ملات های binder) مختلف و نحوه تاثیر آنها بر روی ویژگی های کلیدی مرتبط با فرسایش بتن، مانند ممانعت از انتقال یون های کلر، مقاومت در برابر دی اکسید کربن، پخش بخار آب، جذب آب و عمق نفوذ، هدایت می شوند. تا کنون نوعی حلال متشکل از رزین اپوکسی با وزن مولکولی پایین و نانو ذرات رس (nano-clay )، نتایج امید وار کننده ای را نشان داده است.
تحقیقات کنونی نشان داده اند که حسگر های مبتنی بر فناوری نانو می توانند کاربردهای زیادی در سازه های بتنی، به منظور کنترل کیفیت و پایش دوام بتن داشته باشند. به طوری که این حسگرها می توانند برای هدف های مختلفی؛از جمله 1)اندازه گیری چگالی بتن؛
2) نظارت بر فرآیند عمل آوری بتن و اندازه گیری میزان افت(انقباض) بتن؛
3) اندازه گیری پارامتر های کلیدی معین و اثر گذار بر دوام بتن مانند دما،رطوبت،غلظت کلر،PH، دی اکسید کربن،میزان خستگی(تنش)، خوردگی میلگردها وارتعاش( ویبراسیون)، طراحی شوند.
با توجه به مزیت های کاربرد نانو مواد دربتن می توان در صنایع مختلف معدنی استفاده نمود که عبارتند از :
لاینینگ دیواره های تونل ها به علت داشتن استحکام بالا و مقاومت فشاری وخمشی و تراکم و...
در تونل های راه به دلیل خاصیت باز تابندگی می توان از این نوع بتن ها در دیواره ها استفاده نمود که فضای روشنی را فراهم می سازدو باعث کاربرد لامپهای کمتر می شود.
بدلیل مقاومت در برابر نفوذ اب دیگر نیاز به نوارهای واتر استاب که از نفوذ اب به بتن جلوگیری می کنددر دیواره ها نیست.
به علاوه این بتن ها به دلیل دارا بودن ترکیبات مناسب چسبندگی مناسب با شبکه های فولادی(مش) ارجحیت استفاده نسبت به بتن های معمولی را دارند.
همچنین به دلیل تراکم و مقاومت در برابر سطوح تنش استفاده از این نوع بتن ها به عنوان دوغاب و خمیر پر کننده چال هایی که در ان راک بولت (میل مهار)نصب شده است توصیه می شود.
کاربرد نانوتکنولوژی:
با نانوتکنولوژی می توان نانو روبوت هایی را ساخت که به جریان خون انسان ارسال شوند تا بدون این که به بدن انسان آسیبی به بدن انسان برسانند سلول های سرطانی را از بین میبرند.
در حال حاضر شرکت آرایشی-بهداشتی اورال محصولات خود را با استفاده از این فناوری تولید می کند. و یا در کشور آلمان کیف موبایل هایی ساخته شده که۹۹/۹۹٪ امواج مضر را به بدن مخصوصا" قلب و مغز نمی دهد. این کیف هم اکنون در تهران فروخته میشود و شما می توانید آن را از داروخانه های بزرگ تهیه کنید.
نانوتکنولوژی چیست؟
نانوتکنولوژی مطالعه ذرات در مقیاس اتمی برای کنترل آنهاست. هدف اصلی اکثر تحقیقات نانوتکنولوژی شکلدهی ترکیبات جدید یا ایجاد تغییراتی در مواد موجود است. نانوتکنولوژی در الکترونیک، زیستشناسی، ژنتیک، هوانوردی و حتی در مطالعات انرژی بکار برده میشود.
nano کلمهای یونانی به معنی کوچک است و برای تعیین مقدار یک میلیاردیم یا 9- 10 یک کمیت استفاده میشود. چون یک اتم تقریباً" 10 نانومتر است، این اصلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکاربرده میشود.
از موقعی که اولین مقاله در دهه گذشته منتشر شد، از نانوتکنولوژی همانند چوبدست سحرآمیزی برای ساخت کودکان طراح تا ماشینهای تولید اکسیژن برای استعمار کره مریخ، تصور میشد. هیجانات از واقعیات جلوتر بود، اما پیشرفت واقعی با مسائلی پیشپا افتاده شروع شد.چند سال پیش محققین در دانشگاههای کالیفرنیا، رایس وMIT موفق به ساخت نانوذراتی شدند، که به دانشمندان کمک میکردند. تعدادی از اساتید این دانشگاهها شرکتهایی تأسیس کردند، که وسایل موردنیاز برای تحقیقات مقیاس نانو را میساختند. اکنون آنها به شدت دنبال حفاظت کارهایشان از طریق ثبت اختراع هستند، تا زمینه تولید فرایندهایشان را فراهم کنند. کاربردهای علمی نانوعلم هنوز کم است. اما مقداری از تولیدات اولیه اکنون وارد بازار میشوند.
علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است که شیمیدانان از تکنیکهایی علم نانو در کار خود استفاده میکنند که بیشباهت به تنکنیکهای امروزی نانو نیست. پنجره های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطی، شمشیرهای یافت شده در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است اما تنها به دلیل پیشرفت کم فناوری و نبود امکانات امروزی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی پیمایشی و غیره نتوانسته حوزه مشخصی برای این فناوری تعیین کند.
اولین بار ریچارد فیمن در سال 1959 طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرایندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال 1974، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه "فناوری نانو" را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام "مفهوم اساسی فناوری نانو" اشاره می کند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه 1980 ایده یاین تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت.
فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال 1986 و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد.
تحول دیگر این فناوری مربوط به ساخت نانوکریستالهای نیمه هادی بود که منجر به افزایش شدید تعداد نانوذرات اکسید فلزی نقاط کوانتوم گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی 5 سال بعد از میکروسکوپ تونلی پیمایشی اختراع شد تا با کمک آن بتوان اتمها را بررسی کرد.
فناوری نانو یک زمینه بین رشته ای است که در محدوده علوم کاربردی مختلفی نظیر فیزیک، مواد، الکترونیک و غیره وارد شده است. فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد.
در اینجا می خواهیم بحث تکنولوژی نانو (یا نانوتکنولوژی) را به زبان ساده بررسی کنیم. نانو در اصطلاح علمی یعنی یک میلیاردم ( به طور کلی یک میلیاردم هر واحدی )
نانو تکنولوژی یعنی فناوری یک میلیاردم متر یا تکنولوژی اتمها . در زبان یونانی نانو بمعنای کوتوله و معادل یک میلیاردم می باشد یعنی ۵۰۰۰۰ بار نازکتر از ضخامت یک تار مو یعنی اندازه چندین اتم. اگر انسان به این اندازه بزرگ شود ۲ میلیون کیلومتر طول قد او می شد یعنی به اندازه ۵ برابر فاصله ماه تا زمین. قطعات الکترونیکی هر روز کوچکتر می شوند . ما از لامپهای رادیوهای پدربزرگهامان به اجزای نیمه رسانا در مدارهای الکترونیکی رسیدیم ونهایتا کیتها ساخته شد که شامل میلیونها ترانزیستور می باشند. صنایع میکرو الکترونیک از بزرگ به کوچک رسیده اند روش کل به جزء ولی در نانوتکنولوژی از جزء به کل می رسند و بدین ترتیب می توان ساختارهای جدیدی ساخت این مواد که خواص جدیدی دارند مواد هوشمند نامیده میشوند
بطور مثال اگر یک سطح ساخته شده از مولکولهای آب گریز داشته باشیم این سطح خودش را تمیز می کند چون آب با سطح برخورد نمی کند و آلودگی را از خودش دور می کند . دلیل خشک ماندن سطح برگ نیلوفر آبی نیز همین است.آب روی شیشه معمولی پخش می شود ولی آب روی سطحی با ساختار نانو نمی ماند با یکنواخت سازی سطوح می توان سطحی کاملا ضد خش را بوجود آورد . امروزه پنجره هایی ساخته می شود که شفافیتشان با جریان الکتریسیته تغییر می کند یا شیشه هایی که در دماهای بالا عایقند .
رسیدن به ماده را از اتمها شروع می کنیم فرض کنید می توانیم آنها را ببینیم و ابزار لازم را در اختیار داریم ( میکروسکوپ قرن ۲۱ بر اساس پدیده کوانتوم ) . رد شدن توپ از دیوار در مکانیک کلاسیک غیر ممکن است ولی در مقیاس اتمی الکترونها می توانند از لایه ها و ساختارها رد شوند ، اساس کار این میکروسکوپ همین است . به کمک این وسیله سطح مواد را در مقیاس اتمی بررسی میکنیم قلب میکروسکوپ موازی سطح ماده حرکت می کند البته ماده باید رسانای جریان الکتریسیته باشد هرگاه نوک میکروسکوپ از روی یک اتم رد شود الکترونها از ماده وارد نوک میکروسکوپ می شوند بدین شکل جریان ضعیفی بوجود می آید هر چه این نوک به ماده نزدیکتر شود جریان قویتر می شود این جریان را بر حسب ارتفاع محاسبه می کنند نقطه به نقطه و خط به خط این کار انجام می شود و به این شکل تصویر توپوگرافی از سطح ماده بدست خواهد آمد. این تصویر کاملا دقیق بوده و می توان بوسیله آن نه تنها ماده را در مقیاس اتمی دید، بلکه می توان در مقیاس اتمی روی آن کار کرد .
در حقیقت میکروسکوپ الکترونی دقیقترین و بهترین ماشین ابزار دنیاست . با دادن بار الکتریکی می توان اتمها را یک به یک حرکت داد به این ترتیب می توان اجسام بزرگتری ساخت مانند آجر برای ساختن خانه ، قفسه ، سیم ، لوله در مقیاس نانوسکوپی . با استفاده از اتم کربن می توانیم ساختارهایی را بسازیم که قبلا وجود نداشتند.
یکی از ساختارهایی که از کربن می شناسیم گرافیت است که در آن اتمهای کربن بصورت شش ضلعی کنار هم قرار گرفته اند و ساختار ورقه ای ایجاد کرده اند . ودیگری الماس که در آن اتمهای کربن شکل چهارضلعی دارند و در سه جهت فضا تکرار شده اند .
ساختار جدیدی از کربن فولرن است که شامل ۶۰ اتم کربن می باشد. باکی بال شناخته شده ترین فولرن استکه شبیه توپ فوتبال امی باشد و از ۲۰ شش ضلعی و ۱۲ پنج ضلعی ساخته شده است . لوله های بسیار باریک کربنی انواع مختلف فولرن می باشند که به نانوتیوب یا نانو لوله معروفنداین لوله ها بسیار مقاومند وقطر آنها حدود ۱/۴ نانومتر و طول آنها حدود ۱۰-۲۰ میکرون است در مقیاس اتمی میکرون طول زیادی است ولی در مقیاس معمولی خودمان ۱۰۰۰۰۰ بار نازکتر از مو !
برای ساخت لوله های کربنی دمای زیادی نیاز است تا اتمها بتوانند با هم ترکیب شوند که این دما از طریق سوختن گاز استیلن تامین می شود .
یکی از مقاومترین الیافی که بشر ساخته ۶ بار از فولاد سبکتر ولی مقاومت آن ۱۰۰ برابر فولاد است.
محققینی که قوه تخیل قوی دارند به فکر ساخت کابلهایی هستند که بتوان بوسیله آن به فضا رفت.
کاربرد عینی تر آن تلاش برای ساخت پروتزهای استخوان است از آنجا که این پروتزها از کربن هستند با بدن سازگاری دارند.
شیمیدانها و زیست شناسها بمنظور تشکیل خودبخودی درشت مولکولها بدنبال راههایی هستند که مولکولها در مکان مورد نظر آنها قرار گیرد .
سطحی را در نظر بگیرید که مولکولها بر روی آن دو منطقه با خواص متفاوت بوجود می آورند . سپس مولکولهایی فرستاده می شوند که یک منطقه را می شناسند و با بار الکتریکی متصل می شوند . سپس سری بعدی مولکولها فرستاده می شود که روی سری قبل قرار می گیرند و کار ادامه پیدا می کند بدین ترتیب می توان سطوح واسطه ای بین مدارهای الکترونیکی دارای لایه ها و بافتهای زنده درشت مولکولها برقرار کرد یعنی می توان بافتهای زنده را به کامپیوترها متصل کرد.
با ربط دادن زیست شناسی به کامپیوترها می توان نابینا را بینا و ناشنوا را شنوا کرد ویا داروهایی را در شرایط بدنی هر بیمار آزمایش کرد.
برای نانوتکنولوژی باید یک شیمیدان ، زیست شناس ، فیزیکدان ومهندس الکترونیک بود .
محققان رویای نانو روباتها را دارند که می توانند سلولهای آلوده را شناسایی کنند و از بین ببرند . نانو اجزایی که دارویی هستند و روی ویروسها اثر می کنند.در فناوری نانو برای ساخت دو روش در نظر گرفته می شود:
روش ساخت پایین به بالا و روش ساخت بالا به پایین.
در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می شوند درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته می شود.
در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگتر ساخته می شوند به این طریق که در ساخت آنها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده می شود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی ظهور یابند.
امروزه فناوری نانو در ساخت پلیمرهایی با ساختار مولکولی، طراحی تراشه های کامپیوتری کاربرد دارد. همچنین از این فناوری در ساخت مواد آرایشی، انواع پوشش ها و روکش های محافظتی و لباسهای مقاوم نیز استفاده می شود.
در آخر لازم به ذکر است که:فناوری نانو به سه صورت تعریف می شود:
1- فناوری نانو محدوده تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آنها در محدوده 1- 100 نانومتر را در بر می گیرد.
2- با کمک فناوری نانو ساختارهای نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای ماکروسکوپی همان مواد متفاوت است.
3- با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد.
زمانی که مواد در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می شوند واکنش های و رفتار اتمها در مقایسه با حالتی که مطالعه در سطح مولکولی انجام می شوند کاملا متفاوت است چرا که در این قلمرو خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می کند این درست مانند این است که در توپی را در محفظه ای بیندازید و توپی دیگری را از آن محفظه بیرون آورید. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه ای است که حتی رنگ، نقطه ذوب، خصوصیات شیمیایی و غیره مواد در خارج از این محدوده کاملا متفاوت است.
سید فخرالدین افضلی می گوید:
در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، که باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی در کشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین کشورهای جهان شد. متأسفانه در کشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می شد که البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الکترونیک و کامپیوتر در دو سه دهه گذشته که امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چند صد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتها ست، که کشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ کند.
علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تکنولوژی) توانائی بدست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملکولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یک حرف از علم» یکپارچه خواهد کرد.
میلیونها سال است که در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملکولی ) - مثل یک درخت یا یک میکروب - ساخته می شود. علم بشری اینک در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد که در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو کاربردهای را به منصه ظهور می رساند که بشر از انجام آن به کلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد که بشر تصور آنها را هم نکرده است. به عنوان مثال:
o ساخت مواد بسیار سبک و محکم برای مصارف مرسوم یا نو
o ورشکستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
o کاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی
o همه گیر شدن ابر کامپیوترهای بسیار قوی، کوچک و کم مصرف
o سلاحهای سبک تر، کوچکتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار
o شناسائی فوری کلیه خصوصیات ژنتیکی و اخلاقی و استعدادهای ابتلا به بیماری
o ارسال دقیق دارو به آدرس های مورد نظر در بدن و افزایش طول عمر
o از بین بردن کامل عوامل خطرناک جنگ شیمیائی و میکروبی
o از بین بردن کامل ناچیز ترین آلاینده های شهری و صنعتی
o سطوح و لباسهای همیشه تمیز و هوشمند
o تولید انبوه مواد و ابزارهائی که تا قبل از این عملی و اقتصادی نبوده اند ،
o و بسیاری از موارد غیر قابل پیش بینی دیگر!
دکترDrexler در همایش جهانی نظام علمی در زمینه نانوتکنولوژی اظهار کرده است: "در جهان اطلاعات ، تکنولوژیهای دیجیتالی کپیبرداری را سریع، ارزان، کامل و عاری از هزینهبری یا پیچیدگی محتوایی نمودهاند. حال اگر همین وضعیت در جهان ماده اتفاق بیافتد چه میشود. هزینه تولید یک تن تری بیت تراشههای RAM تقریبا" معادل با هزینه بری ناشی از تولید همان مقدار فولاد میشود".
دکترSmalley رئیس هیئت تحقیقاتی دانشگاه رایس و کاشف Buckyballs میگوید:
" نانوتکنولوژی روند زیانبار ناشی از انقلاب صنعتی را معکوس خواهد کرد". در مقدمه مقاله نانوتکنولوژی که توسط آقایان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنین آمده است :
" تصور کنید قادرید با نوشیدن دارو که در آب میوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه کنید . یک ابر کامپیوتر را که به اندازه یک سلول انسان است در نظر بگیرید. یک سفینه فضایی 4 نفره که به دور مدار زمین میگردد با هزینهای در حدود یک خودروی خانوادگی تجسم کنید" .
موارد فوق، فقط تعداد محدودی از محصولات انتظار رفته از نانوتکنولوژی هستند. انسان در معرض یک انقلاب اجتماعی تسریع شده و قدرتمند است که ناشی از علم نانوتکنولوژی است. در آینده نزدیک گروهی از دانشمندان قادر به ساخت اولین آدم آهنی با مقیاس نانومتری میگردند که قادر به همانندسازی است. طی چند سال با تولید پنج میلیارد تریلیون نانوروبات ، تقریبا" تمامی فرایندهای صنعتی و نیروی کار کنونی از رده خارج خواهند شد. کالاهای مصرفی به وفور یافتشده ، ارزان، شیک و با دوام خواهند شد. دارو یک جهش سریع و کوانتومی را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهای فضایی و همانندسازی امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به این دلایل و دلائلی دیگر، سبکهای زندگی روزمره در جهان بطور زیربنایی متحول خواهد شد و الگوی رفتاری انسانها تحتالشعاع این روند قرار خواهد گرفت.
از طرفی شاید بتوان گفت تسخیرکنندگان علم و فناوری آینده در سه گروه فناوری اطلاعات، نانوفناوری و زیست فناوری خلاصه می شوند.
قرارگیری مقادیر و حجم زیادی از اطلاعات در فضائی کوچک از ابعاد هم گرائی نانوفناوری و فناوری اطلاعات می باشد از طرفی در زیست فناوری و یا به عبارتی برای زیست شناسان قرار گیری حجم زیادی از اطلاعات در یک فضای بسیار کوچک موضوعی بسیار آشنا می باشد.
در کوچکترین سلول انسانی همه اطلاعات مربوط به یک موجود زنده از قبیل رنگ مو، رشد استخوان و عصب ها وجود دارد. حتی در قسمت بسیار کوچکی از سلول به نام DNA که شامل حدوداً پنجاه اتم می باشد همه این اطلاعات ذخیره می گردد ( نه تنها سطح یا به عبارتی تعداد اتم ها بلکه نحوه قرار گرفتن این زنجیره ها در ذخیره سازی اطلاعات زیستی اهمیت دارد). شاید یکی از علل هم گرائی این فناوری و فناوری اطلاعات وجود همین مسائل مشترک این سه فناوری است.
نانو تکنولوژی ، علم ذرات ریز
نانو تکنولوژی با استفاده از ساختارهای ملکولی پیچیده مانند سلول انسان و 100 برابر محکم تر از فولاد، آغازگر یک تحول صنعتی خواهد بود.
این تکنولوژی جدید، از طریق دستکاری اتم ها، محصولات جدید و روش ساخت آنها را تغییر می دهد، به طوری که مواد حاصل، کوچکتر، محکم و سبک باشند.
تاکنون تنها محصولات اندکی بر این اساس تولید شده اند که از آن جمله می توان پارچه های مقاوم در برابر رنگآمیزی و بسته بندی های مواد غذایی تازه را نام برد که وارد بازار شده اند. اما برخی دانشمندان پیش بینی می کنند نانو تکنولوژی بالاخره تنها فن آوری باقی، خواهد بود.
به گفته جرج استفانو پالس، استاد مهندسی شیمی در انستیتوی تکنولوژی ماساچوست این فن آوری فراگیر خواهد شد. وی با انعکاس نظر دیگر طرفداران نانوتکنولوژی اظهار می دارد که کشورهای صنعتی در همه جنبههای صنعت از این علم بهره می جویند.
یک نانو مقیاس یک میلیونیم متر یا حدودا به اندازه 10 اتم هیدروژن است. و این معادل با یک هشتادهزارم قطر موی انسان است.
اکنون دانشمندان به کمک میکروسکپ های پیشرفته می توانند اتم های مجزا را جایی که مایلند، قرار دهند. کاربردهای بالقوه نانو تکنولوژی بسیارند که از آن جمله به کامپیوترهای میکروسکپی، آنتنهای کشنده سرطان و موتورهای غیرآلوده کننده ماشین ها می توان اشاره کرد.
موانع موجود
اینکه چه زمانی به همه این اهداف می توان دست یافت موضوع دیگری است. طبق محاسبات علمی، تا یک آینده روشن برای نانوتکنولوژی 20-10 سال راه است و موانع مهم موجود باید برطرف شوند.
اولین مشکل کمبود تولید انبوه اقتصادی است. برخی ابزار پیچیده تر نیازمند استقرار دقیق میلیون ها اتم هستند. به گفته جرج بارباستاتیس، استادیار مهندسی مکانیک در MIT ، ساخت چنین ابزاری شاید به اندازه عمر جهان طول بکشد.
دیگر چالش موجود برقراری ارتباط بین مقیاس نانو و مقیاس ماکروسکپی است. به عبارت دیگر کوچکی یک ابزار نانو هنگامی که باید به سیم های بزرگ متصل شود، آن را بی استفاده می کند. مشخص نیست چگونه دانشمندان این مشکلات را برطرف خواهند کرد.
فرانچسکو استلاسی، استادیار علم مواد در MIT می گوید امید زیادی درباره ساختن ابزار ریز وجود دارد، بدون آن نیاز به ارایه تلاش دلایل منطقی در این مورد وجود داشته باشد. و نگرانی ناشی از خیال پردازی علمی، نانوتکنولوژی را به «از رده خارج شدن» تهدید می کند درست مانند نگرانی عمومی از غذاهای اصلاح شده ژنتیکی که مانع حرکت و پیشرفت بیوتکنولوژی در کشاورزی شده و نیز هراس از کودکان طراحی شده ژنتیکی که تحقیقات سلولهای تمایز نیافته جنینی (stem cell) را پس زده است.
گروه های محیطی خواستار یک مهلت قانونی برای تحقیقات نانوتکنولوژی شدهاند تا زمانی که عدم وجود هر گونه خطر تهدیدکننده اجتماعی ، محیطی و بهداشتی تایید شود. و تحقق این امر با توجه به حمایت سیاسی از تکنولوژی های بسیار پیشرفته در سراسر جهان، بعید به نظر می رسد. ایالات متحده سال گذشته 7/3 میلیون دلار را به یک برنامه تحقیقاتی نانوتکنولوژی چهار ساله تخصیص داده است. اتحادیه اروپا و ژاپن نیز بشدت در زمینه این تکنولوژی جدید سرمایه گذاری کرده اند.
تجارت بزرگ
شرکت های بزرگ نیز از این قافله عقب نمانده اند. از این رو شرکت های بزرگی همچون جی. ای ، اینتل، موتورولا، آی.بی.ام که فریفته بازاری با بیلیون ها دلار سود شده اند، به طور قابل ملاحظهای در این تحقیقات وارد گشته اند.
دو صنعت مهم جهانی که توانایی بهره مندی از نانوتکنولوژی را دارند، الکترونیک و بیوتکنولوژی هستند. در حوزه بیوتکنولوژی، دانشمندان در اندیشه ریز ذرات ساخته شده از طلا هستند که از دور پرتاب می شوند تا سلول های سرطانی را از بین ببرند.
این پروژه همان جنبه ای را به نانوتکنولوژی می دهد که بیوتکنولوژی در دهه 1980 داشت; زمانی که دانشمندان و پیشگامان این علم همگام با هم، جهت توسعه صنعتی با پیشرفتهای جدید در تحقیقات ژنتیک فعالیت می کردند.
نانوتکنولوژی نویدبخش ایجاد ثروت است، اما سرمایه گذاران جسور، درک متفاوتی از آن دارند. آنها در تلاشند تا طبقه بندی درهمی از کاربردهای جدید را برای کی علم بیابند که بتواند حتی با تجربه ترین محققین را مشوش کند. برخلاف بیوتکنولوژی که در آن دامنه ای از محصولات آینده عمدتا به گروهی محدود می شود که در درمان بیماری های مختلف بکار می روند، محصولات نانوتکنولوژی را می توان در امور بهداشتی و سلامتی در ساختن تراشه برای علم هوافضا، و با ایجاد چالشها برای سرمایه گذاران جسور و متخصصان که تنها در یک زمینه تبحر دارند، بکار برد.
نانو تکنولوژی ، علم ذرات ریز
نانو تکنولوژی با استفاده از ساختارهای ملکولی پیچیده مانند سلول انسان و 100 برابر محکم تر از فولاد، آغازگر یک تحول صنعتی خواهد بود.
این تکنولوژی جدید، از طریق دستکاری اتم ها، محصولات جدید و روش ساخت آنها را تغییر می دهد، به طوری که مواد حاصل، کوچکتر، محکم و سبک باشند.
تاکنون تنها محصولات اندکی بر این اساس تولید شده اند که از آن جمله می توان پارچه های مقاوم در برابر رنگآمیزی و بسته بندی های مواد غذایی تازه را نام برد که وارد بازار شده اند. اما برخی دانشمندان پیش بینی می کنند نانو تکنولوژی بالاخره تنها فن آوری باقی، خواهد بود.
به گفته جرج استفانو پالس، استاد مهندسی شیمی در انستیتوی تکنولوژی ماساچوست این فن آوری فراگیر خواهد شد. وی با انعکاس نظر دیگر طرفداران نانوتکنولوژی اظهار می دارد که کشورهای صنعتی در همه جنبههای صنعت از این علم بهره می جویند.
یک نانو مقیاس یک میلیونیم متر یا حدودا به اندازه 10 اتم هیدروژن است. و این معادل با یک هشتادهزارم قطر موی انسان است.
اکنون دانشمندان به کمک میکروسکپ های پیشرفته می توانند اتم های مجزا را جایی که مایلند، قرار دهند. کاربردهای بالقوه نانو تکنولوژی بسیارند که از آن جمله به کامپیوترهای میکروسکپی، آنتنهای کشنده سرطان و موتورهای غیرآلوده کننده ماشین ها می توان اشاره کرد.
موانع موجود
اینکه چه زمانی به همه این اهداف می توان دست یافت موضوع دیگری است. طبق محاسبات علمی، تا یک آینده روشن برای نانوتکنولوژی 20-10 سال راه است و موانع مهم موجود باید برطرف شوند.
اولین مشکل کمبود تولید انبوه اقتصادی است. برخی ابزار پیچیده تر نیازمند استقرار دقیق میلیون ها اتم هستند. به گفته جرج بارباستاتیس، استادیار مهندسی مکانیک در MIT ، ساخت چنین ابزاری شاید به اندازه عمر جهان طول بکشد.
دیگر چالش موجود برقراری ارتباط بین مقیاس نانو و مقیاس ماکروسکپی است. به عبارت دیگر کوچکی یک ابزار نانو هنگامی که باید به سیم های بزرگ متصل شود، آن را بی استفاده می کند. مشخص نیست چگونه دانشمندان این مشکلات را برطرف خواهند کرد.
فرانچسکو استلاسی، استادیار علم مواد در MIT می گوید امید زیادی درباره ساختن ابزار ریز وجود دارد، بدون آن نیاز به ارایه تلاش دلایل منطقی در این مورد وجود داشته باشد. و نگرانی ناشی از خیال پردازی علمی، نانوتکنولوژی را به «از رده خارج شدن» تهدید می کند درست مانند نگرانی عمومی از غذاهای اصلاح شده ژنتیکی که مانع حرکت و پیشرفت بیوتکنولوژی در کشاورزی شده و نیز هراس از کودکان طراحی شده ژنتیکی که تحقیقات سلولهای تمایز نیافته جنینی (stem cell) را پس زده است.
گروه های محیطی خواستار یک مهلت قانونی برای تحقیقات نانوتکنولوژی شدهاند تا زمانی که عدم وجود هر گونه خطر تهدیدکننده اجتماعی ، محیطی و بهداشتی تایید شود. و تحقق این امر با توجه به حمایت سیاسی از تکنولوژی های بسیار پیشرفته در سراسر جهان، بعید به نظر می رسد. ایالات متحده سال گذشته 7/3 میلیون دلار را به یک برنامه تحقیقاتی نانوتکنولوژی چهار ساله تخصیص داده است. اتحادیه اروپا و ژاپن نیز بشدت در زمینه این تکنولوژی جدید سرمایه گذاری کرده اند.
تجارت بزرگ
شرکت های بزرگ نیز از این قافله عقب نمانده اند. از این رو شرکت های بزرگی همچون جی. ای ، اینتل، موتورولا، آی.بی.ام که فریفته بازاری با بیلیون ها دلار سود شده اند، به طور قابل ملاحظهای در این تحقیقات وارد گشته اند.
دو صنعت مهم جهانی که توانایی بهره مندی از نانوتکنولوژی را دارند، الکترونیک و بیوتکنولوژی هستند. در حوزه بیوتکنولوژی، دانشمندان در اندیشه ریز ذرات ساخته شده از طلا هستند که از دور پرتاب می شوند تا سلول های سرطانی را از بین ببرند.
این پروژه همان جنبه ای را به نانوتکنولوژی می دهد که بیوتکنولوژی در دهه 1980 داشت; زمانی که دانشمندان و پیشگامان این علم همگام با هم، جهت توسعه صنعتی با پیشرفتهای جدید در تحقیقات ژنتیک فعالیت می کردند.
نانوتکنولوژی نویدبخش ایجاد ثروت است، اما سرمایه گذاران جسور، درک متفاوتی از آن دارند. آنها در تلاشند تا طبقه بندی درهمی از کاربردهای جدید را برای کی علم بیابند که بتواند حتی با تجربه ترین محققین را مشوش کند. برخلاف بیوتکنولوژی که در آن دامنه ای از محصولات آینده عمدتا به گروهی محدود می شود که در درمان بیماری های مختلف بکار می روند، محصولات نانوتکنولوژی را می توان در امور بهداشتی و سلامتی در ساختن تراشه برای علم هوافضا، و با ایجاد چالشها برای سرمایه گذاران جسور و متخصصان که تنها در یک زمینه تبحر دارند، بکار برد.
