ناظر اقتصاد: فناوری نانو واژه‌ای است کلی که به تمام فناوری‌های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می‌شود. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است.
وجه منحصر به فرد فناوری نانو داشتن عناصری به نام نانو مواد و نانو ساختار است. اولین جرقه فناوری نانو در سال ۱۹۵۹ زده شد. در این سال ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان «فضای زیادی در سطوح پایین وجود دارد» ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده‌ای نزدیک می‌توانیم مولکول‌ها و اتم‌ها را به صورت مستقیم دستکاری کنیم.
اما در سال ۱۹۷۴ بود که نوریو تانیگوچی اصـطلاح «فنـاوری نـانو» را معرفـی کـرد و اریـک دکـسلر در بحث برانگیزترین کتاب خود به نام «موتورهای خلقـت: ظهـور عـصر فنـاوری نـانو» ایـن اصـطلاح را عمومیـت بخشید. در این کتاب آینده تحقیق و توسعه فناوری نانو به تصویر کشیده شـده اسـت و تمرکـز اصـلی آن روی یکی از جنبه‌های فناوری نانو به نام آرایش مولکولی است؛ به صورت تئوری آرایش مولکولی می‌توانـد امکـان تولید محصولات را از طریق آرایش پایین به بالا به صورت اتم به اتم فراهم آورد. این نظر بـسط نگـاه ریچـارد فاینمن در سخنرانی معروف وی در سال ۱۹۵۹ در موسسه فنـاوری کالیفرنیاسـت «فـضای زیـادی در آن پـایین وجود دارد (ستاد ویژه توسعه فناوری نانو, ۱۳۸۷).
روند ۲۰۲۰ فناوری نانو
تا سال ۲۰۲۰ احتمالاً چندین فناوری نانو که در اوایل قرن ۲۱ ظهور یافتـه‌انـد، در محـصولات و کاربردهـای تجاری وارد خواهند شد. تا آن زمان گروه‌های جدیدی از حسگرها که هزینه پـایینی داشـته و بـه راحتـی قابـل استفاده در ساختمان‌ها و تأسیسات زیربنایی هستند، صورت خارجی به خـود خواهنـد گرفـت. شـبیه اسـتفاده از دوربین‌های ویدئویی برای نظارت فیزیکی، حسگرهای شیمیایی و زیستی همراه با سایر فناوری‌های مراقبتـی و ارتباطی برای تشخیص تهدیدهای ممکن مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
در برخی مـوارد ممکـن اسـت ایـن حسگرهای جدید با ساختارهای مراقبتـی و ارتبـاطی موجـود یکپارچـه شـوند (هماننـد دوربـین‌هـای ویـدیویی، حسگرهای حرکتی، و تلفن‌ها). مثلاً ساختمان‌ها و ساختارهای آینـده‌ای کـه بـه طـور خـاص در معـرض تهدیـد هستند، می‌توانند دارای سیستم‌های مراقبتی پیشرفتهای باشند که تصویر را با سیـستم‌هـای تشخیـصی شـیمیایی و زیستی یکپارچه نموده و به دخالت انسانی نیاز بسیار کمی دارند. بسیاری از این سیستم‌ها برای پایش محدودهای از عوامل مورد نظر طراحی شده و خواهند توانست نتایج را در عرض چنـد دقیقـه گـزارش دهنـد.
کاربردهـای بالقوه دیگر حسگرهای توانمند شده با فناوری نـانو شـامل سیـستم‌هـای مـستقر در بخـش جلـویی سـاختمان‌هـا، سیستم‌های کنترل خودرو، و تجهیزات ایمنی منازل همچون شناساگرهای مونوکسیدکربن و دود می‌باشند. پیشرفتهای آینده در زمینه حسگرهای با عمر بالا و بدون نیـاز بـه نگهداری، نیـاز بـه توسـعه بـسیار زیـادی در ظرفیـت و مـدیریت تـوان بـاتری‌هـا و بررسـی مایعـات بـرای سیـستم-هـای سـنجش میکـرو دارد.
بـرای برخـی عملکردهای خاص با خطر بالا یا مرتبط با امنیت ملی (هماننـد کاربردهـای نظـامی یـا واکنش‌های اورژانـسی) حسگرهای پوشیدنی به طور گسترده در دسترس خواهند بود؛ این حسگرها بـا یـک شـبکه ارتبـاطی فراگیـر در ارتباط بوده و قادر خواهند بود تماس هر فرد با عوامل (شیمیایی یا زیستی) مورد نظر و همچنـین محـل و سـطح تماس را به سرعت اطلاع دهنـد. همچنـین در ۱۵ سـال بعـد پیـشرفت‌هـای روزافـزون بیـشتری در انتخـابگری و حساسیت شیمیایی و زیستی تمام حسگرها اتفاق خواهد افتاد.
ابعاد بازار جهانی فناوری نانو
تاکنون تقریباً تمامی اجزای اقتصاد جهانی یعنی بخش صنعت، خدمات و کشاورزی تحت تأثیر فناوری نانو قرار گرفته‌اند که آمار و شواهد نشان‌دهنده افزایش شدت و مقیاس این روند است، به طوری که انتظار می‌رود بازار جهانی فناوری نانو تا سال ۲۰۲۴ از مرز ۱۲۵ میلیارد دلار عبور کند.
از نقطه نظر اقتصادی، بازار جهانی فناوری نانو را می‌توان بر اساس دو بعد بررسی کرد. این شامل “مؤلفه (Component)” و ” کاربرد (Application)” می‌شود. از حیث مؤلفه، بازار فناوری نانو را می‌توان در شکل (۱) نشان داد.
برخی از پیش بینی‌های بازار جهانی فناوری نانو از حیث مؤلفه را می‌توان به شرح زیر بیان نمود:
- نانو مواد بالاترین سهم را در بازار جهانی فناوری نانو به دست خواهد آورد.
- نانو ذرات تقریباً ۸۵% از بازار جهانی نانو مواد را تصاحب می‌کنند.
- نانو ابزار دومین سهم بازار فناوری نانو را به دست می‌آورند.
- ابزارهای نانو لیتوگرافی بازار جهانی نانو ابزارها را تصاحب خواهند کرد.
- نانو دستگاه‌ها کمترین سهم از بازار فناوری نانو را به دست می‌آورند.
افزون بر بعد مؤلفه، بازار فناوری نانو را می‌توان بر اساس بعد کاربرد نیز بررسی کرد. بعد کاربرد در واقع به کاربرد فناوری نانو در صنایع مختلف اشاره دارد. بازار جهانی فناوری نانو بر اساس کاربرد در شکل (۲) نشان داده شده است.
برخی از پیش بینی‌های بازار جهانی فناوری نانو از حیث مؤلفه را می‌توان به شرح زیر بیان نمود:
- سه کاربرد بسیار بالای فناوری نانو در حوزه‌های الکترونیک، انرژی و بیوپزشکی مشاهده خواهد شد که تقریباً ۷۰% سهم بازار جهانی فناوری نانو را شامل خواهند شد.
- بزرگ‌ترین کاربرد مخصوص بخش الکترونیک است.
- دومین حوزه پرکاربرد به بخش انرژی متعلق خواهد بود که بعد از آن بخش بیوپزشکی قرار دارد.
- صنعت لوازم آرایشی نیز یکی از فعال‌ترین پذیرندگان فناوری نانو خواهد بود.
- در سال ۲۰۱۷، بازار جهانی فناوری نانو فقط در حوزه دفاعی معادل با ۳ میلیارد دلار بوده است.
- سهم بخش اتومبیل از بازار جهانی فناوری نانو به ۵% خواهد رسید.
محرک‌ها و موانع رشد بازار جهانی فناوری نانو
بازار جهانی فناوری نانو همچون هر بازاری دارای محرک‌ها و موانع خاص خود است. پیشرفت شتابان فناوری، افزایش حمایت دولت و بخش خصوصی از تحقیق و توسعه نانو، تقاضای فزاینده برای مینیاتوریزه کردن (کوچک سازی) تجهیزات و ائتلافات راهبردی بین کشورها به‌عنوان محرک‌های اصلی رشد بازار جهانی این فناوری شناخته می‌شوند و مواردی مانند دغدغه‌های محیط زیستی، سلامت و ایمنی و همچنین چالش‌های تجاری‌سازی آن به عنوان موانع (کند‌کننده‌‌ی)رشد جهانی فناوری نانو به‌حساب می‌آیند.
تفاوت فناوری نانو با فناوری‌های دیگر
تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مدنظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می‌گیرد، خصوصیات ذاتی آن‌ها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت خوردگی و … تغییر می‌یابد.
در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می‌توانیم وجود «عناصر پایه» را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که خواص آن‌ها در حالت نانو مقیاس با خواصشان در مقیاس بزرگ‌تر فرق می‌کند. اولین و مهم‌ترین عنصر پایه، نانوذره است. منظور از نانوذره، همان‌گونه که از نام آن مشخص است، ذراتی با ابعاد نانومتری در هر سه بعد می‌باشد. نانوذرات می‌توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی، …
فناوری نانو در ایران
سال ۱۹۸۹ نقطه آغاز توجه کشورهای جهان به سمت فناوری نانو بود، هر چند قبل از آن برخی از مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به صورت پراکنده بر روی این فناوری تحقیق می‌کردند. در سال ۱۳۷۹ بود که در سطح کلان سیاست‌گذاری ایران اهمیت توجه به فناوری نانو مطرح شد. در سال ۱۳۸۲ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو به ریاست معاون رئیس‌جمهور و عضویت برخی وزارتخانه‌ها و تعدادی از مدیران و محققان تشکیل شد.
با شروع فعالیت این ستاد، تدوین برنامه ده ساله و در کنار آن اجرای برنامه‌های کوتاه‌مدت در چهار حوزه ترویج، توسعه منابع انسانی، زیرساخت آزمایشگاهی و طرح‌های کوتاه مدت آغاز شد. در نهایت با تلاش‌های انجام شده، تدوین سند بلند مدت توسعه فناوری نانو در مرداد ۱۳۸۴ به نتیجه رسید. هدف کلی این سند رسیدن ایران به رتبه‌های برتر جهانی در زمینه فناوری نانو و همچنین استفاده از این فناوری به منظور تولید ثروت و ارتقای کیفیت زندگی مردم بود.
طبق آمارهای منتشر شده در سال ۲۰۱۷، حدود ۳۷۲۰۰ محقق در زمینه فناوری نانو در ایران مشغول به فعالیت هستند. به همین دلیل، در سال ۲۰۱۷ ایران در تولید علم و مقالات ISI منتشر شده در زمینه فناوری نانو دارای رتبه چهارم در جهان بعد از کشورهای چین و آمریکا و هند بوده است.
همچنین در زمینه تجاری سازی فناوری نانو، ۲۷۶ نوع محصول توسط ۱۳۰ شرکت در ایران تولید شده است که بیشتر این محصولات در حوزه صنایع ساخت و ساز، پزشکی و نساجی است. تعداد استانداردهای ملی در زمینه فناوری نانو در ایران قابل توجه است و ایران در این شاخص رتبه ۲ را در سال ۲۰۱۷ در جهان دارد.
آنچه مشخص است، ایران رشد قابل توجهی در فناوری نانو در طی این سال‌ها داشته است. اما نکته اصلی که باید به آن توجه شود بالا بردن ضریب تبدیل این علم به ثروت و بالا بردن سهم محصولات تولید شده با فناوری نانو از تولید ناخالص داخلی ایران است (ناظر اقتصاد، ۱۳۹۷).
