بخشی از مقاله
بررسی پیدایش وظهور نانومدیا در علوم اجتماعی و پيامدهاي اجتماعي –فرهنگي ، سياسي آن درجامعه
بيان مسئله:
انسان قرن بيست ويکم با ورود به هزاره سوم به پيشرفت ها وجرقه هاي بسيار مهمي در عرصه علم وتکنولوژي روبرو شده است.درعرصه فن آوري هاي جديد وباارزش که مي توان آن را «انقلاب صنعتي آينده» خواند، فناوري نانومي باشد که به دليل پويا بودن اين فناوري نو ظهور مي توان از رسوخ اين فناوري در عرصه ارتباطات سخن به ميان آورد.
مي توان گفت ابداعات فن آورانه( به ويژه در عرصه رسانه ها واطلاعات) جهان را به شمشيري دولبه مجهز کرده است که از يک سو پيام آور فضاي عمومي جديدي است که در آن افراد بشر فارغ از مرزها ومحدوده ها به يکديگر پيوند مي خورند وبه فرصت هاي استثنايي دست مي يابند واز سوي ديگر آغاز گر شکاف ديگري ميان فقرا واغنياست فاصله ميان دارندگان وفاقدان را بيشتر کرده است.
آنچه که مد نظر اغلب انديشمندان وپژوهشگران است اين است که تنها راه چالش پيروزمندانه ونيز مواجهه خلاقانه با پيامدهاي اين ابداعات نوين وتحصيل توانايي در پذيرش وبه کارگيري آنها، شناخت دقيق ساختار، توانمنديها وآثار وپيامدهاي فن آوري هاي نوين است.
فناوري نانو در تمامي عرصه هاي صنعت، پزشکي، فيزيک والکترونيک و.... خودنمايي مي کند که به علت رشد روزافزون علم در عرصه هاي مختلف، تأثير اين علم در وسايل ارتباطي را مي توان روز بروز بيشتر مشاهده کرد.نفوذ اين فناوري درساخت ريز کامپيوترها ، ريزتراشدها وآنتن هاو باتري وابزارهاي ديگر مورد نياز در رسانه هاي ارتباطي نويد اين را مي دهد که در عصر جهان اطلاعاتي که سرعت وزمان بسيار باارزش ومهم تلقي مي شوند ومرزبندي از بين رفته است وبا
انبوه اطلاعات وداده ها روبروهستيم شايسته است که از حداقل مکان براي ذخيره سازي اطلاعات در کمترين زمان ممکن بهره مند شويم تا بتوانيم استفاده بهينه تر وحضور پويا وشايسته اي در عرصه جهاني داشته باشيم در جهان امروز براي همگام شدن در عرصه هاي توسعه ورقابت با ديگر کشورها نيازمند به دانش، صنعت وتکنيک هستيم امروزه انسان با بهره گيري از علوم مختلف نظير سايبرتنيک ديجيتال سازي ونانو فناوري توانسته است روشهاي کارآمد کنترل وبازخورد ارتباطات درارگانيسم هاي زنده، ماشين ها وساختارها رابدست آورد.
فن آوري نانودرسال 1959 توسط فانيمن با عنوان فضاي زيادي درسطوح پائين وجود دارد ايده فن آوري نانو را مطرح ساخت ودرسال 1998 جورج وايت ساينر استاد شيمي دانشگاه هاروارد ذخيره اطلاعات را يکي از تحولات اساسي خواند که فن آوري نانو آن را ممکن خواهد ساخت او مي گويد شما مي توانيد( باقطعات نانو) اطلاعات يک هزار لوح فشرده را در چيزي به اندازه يک ساعات مچي جمع آوري کنيد با اين کار مي توان به کتابخانه مرجعي که براي کل زندگي لازم است
دستيابي پيدا کرد اين يکي از ايده هايي است که تعريف کيفيت زندگي رااندکي تغييرخواهد داد. لذا شايسته است با توجه به اهميت ورشد سريع استفاده از تکنولوژي هاي نوين ارتباطي بخصوص نانومدیا در بين اکثريت جوامع ولزوما آشنايي باکارکردها وپيامدهاي آن در جامعه به شناخت وبررسي پیدایش وظهور آن در علوم اجتماعی بپردازيم وباهوشياري ودقت وسرعت بيشتري از آن استفاده کنيم.
اهميت موضوع:
فن آوري هاي نوين همگام با انقلاب ارتباطات، مسائل گوناگون را در کشورهاي در حال توسعه به وجود آورده است.از يک سو اين فن آوري ها مي تواند در راه خدمت به توسعه ملل جهان سوم به کاررود وبراي مبارزه با توسعه نيافتگي فقر، بيماري وبيسوادي تجهيز شود واز سوي ديگر
مي تواند جهان سوم رابا اين پرسش روبرو سازد که اولويتهاي واقعي کدامند.
آيا اين فن آوريهاي نوين، وابستگيها را تقويت خواهد کرد ويا باعث تثبيت استقلال وخود کفايي خواهد شد؟
پژوهشهاي به عمل آمده در اين خصوص نشان داده است که فن آوري قادر است تغييرات بنيادي شديدي را در ساختار سنتي کشورها ايجاد کند بنابراين، جهان سوم که هم در فقر اقتصادي وهم در فقر اطلاعاتي دست وپا مي زند در زمينۀ توليد وحتي وارد کردن سخت افزارها ونرم افزارهاي ارتباطي دچار مشکلات عديده است آيا ناپذيرش وبه کارگيري اين فن آوري ها با پيامدهاي ناخوشايند اقتصادي- سياسي واجتماعي روبرو نخواهد شد؟
آنچه که مد نظر اغلب انديشمندان مي باشد اين است که تنها راه چالش پيروزمندانه ونيز مواجهه خلاقانه با پيامدهاي اين ابداعات نوين وتحصيل توانايي درپذيرش وبه کارگيري آنها، شناخت يقين ساختار، توانمنديها وآثار وپيامدهاي فن آوريهاي نوين (نانومدیا) است.
فن آوري نانومدیا که بسيار فراگيرتراز فن آوري هاي ارتباطي مي باشد مجموعه اي ازرسانه هاي ديگر نظير مولتي ريا وسايل ارتباطي دوسريه وتعاملي وديجيتال وسايبر تنيک مي باشد لذا با توجه به نفوذ فناوري نانو در ساختاين گونه وسايل ارتباطي واهميت وگستردگي آن در به کارگيي از ابزار ارتباطي برآن شديم تا بررسي وشناخت نانومدیا رادراين تحقيق مطرح سازيم.
با اميد به اين که با آگاهي وبهره گيري صحيح از اين فناوري نوين در رشد وتوسعه انسانيت وبالندگي علمي کشور برخوردار شويم.
اهداف تحقيق:
انسان قرن بيست ويکم با ورود به هزاره سوم به پيشرفت ها وجرقه هاي بسيار مهمي در عرصه علم وتکنولوژي روبرو شده است در عرصه فناوري هاي جديد وبسيار باارزش «فناوري نانو»مي باشد که به دليل پويا بودن اين فناوري نو ظهور مي توان نقش آن رااز جنبه هاي مختلف بررسي کرد لذا در عصري که ما آن را عصر اطلاعات وارتباطات مي ناميم از رسوخ اين فناوري در عرصه ارتباطات نيز ناگزيريم نفوذ اين فناوري در علم الکترونيک وساخت ريز کامپيوترها وريزتراشه
هاو.... نويد اين را مي دهد که بتوان از سرعت وزمان وتعامل بيشتر در به کارگيري فن آوري هاي نوين ارتباطي (نانومدیا) بهره مند شد وبراي همسو وهمگام بودن در عرصه جهاني لازم است هر چه بيشتر به نقش فناوري هاي نوين وپيامدهاي آن آشنا شد وبا ارائه راه کارها(مختلف در استفاده مثبت و کارآمد از اين رسانه نوين به رشد وبالندگي کشور کمک کرد بررسي جايگاه نانومدیا در اين پژوهش شايد کمک ناچيزي جمعيت آگاهي وروشنگري افراديکه دوستدار علم وآگاهي و رشد و پيشرفت هستند بنمايد.
بنابراين اين تحقيق درصدد بررسی پیدایش وظهور نانومدیا در علوم اجتماعی و پيامدهاي اجتماعي –فرهنگي ، سياسي آن درجامعه هستيم.
سوالات تحقيق:
1- آيا نانومدیا ازوسائل ارتباط جمعي مي باشد؟
2- نقش نانومدیا در نحوه ارتباطات ميان فردي چيست؟
3- تأثير نانومدیا درمشارکت هاي اجتماعي وفعاليت هاي اجتماعي چگونه است؟
4- تأثير نانومدیا در مشارکت هاي سياسي وفعاليت هاي سياسي چگونه است؟
5- چه رابطه اي ميان نانومدیا وفرهنگ وجود دارد؟
6- آيا بين نوع ارتباطات اجتماعي وبه کارگيري نانومدیا رابطه وجود دارد؟
7- چه رابطه اي بين نانومدیا وجامعه نظارتي وجود دارد؟
8- نانومدیا وسايبرنتيک چه رابطه اي دارند؟
9- آيا بين دسترس به نانومدیا وگسترش جامعه اطلاعاتي رابطه وجود دارد؟
10- نقش نانومدیا در ايجاد فضاي مجازي( سايبر اسپيس) چيست؟
11- آيا بين احساس رضايت وخشنودي وبکارگيري نانومدیا رابطه وجود دارد؟
مقدمه:
جهان در قرن بيست ويکم در عصر فوق صنعتي يا عصر اطلاعات قرارگرفته است، نظام سنتي ارتباطات که عموماً عبارت بود از سيستم محاوره اي وکلامي مبتني بر تماس نزديک افرادبه يکديگر، اکنون در جوامع پيشرفته صنعتي بسيار کمرنگ شده است بيش از اين انسانها،براي انتقال پيام، بايست يکديگر را مي ديدند وچشمهايشان همديگر را لمس مي کرد وصداي زنده هم را از نزديک
مي شنيدند، اما در عصر اطلاعات، تکنولوژي هاي ارتباطي دوربرد از مرحله سنتي عبورکرده است وپديده هاي نوين تکنولوژيک در زمينه زير ساختارهاي نوين ارتباطي ( هم چون فيبر نوري، ماهواره اي ارتباطي وروبوتهاي باهوش وماشينهاي هوشمند الکترونيکي وصنايع سخت افزاري ونرم افرازي کامپيوتر ونانوتکنولوژي وکاربردهاي آن در زمينه مخابرات الکترونيک وصنعت) نقش بسيار اساسي را در حذف انسان از اجتماع وانزواي او ايفا خواهد کرد اگر تاکنون مواردي چون، دانشگاه
مکاتبه اي،کلاسهاي غير حضوري،آموزش از طريق ويدئو وتلويزيون نمونه هاي ضعيفي از گسستگي انسان از اجتماع به شمار مي رفته اند در عصر اطلاعات نوع جديد ارتباط از طريق ديجيتال سازي، سايزتيک ونانوتکنولوژي روش جديدي از اشتغال به نام اشتغال از راه دور، شيوه تازه اي براي تفريح وگذراندن اوقات فراغت به نام واقعيت مجازي، تکنيک نمايشي ايده آلي به نام تلويزيونهاي دوسويه وتکنيک ارتباطي ونمايشي جزايي چون تله پيوتر و... عناصري از تکنولوژي خواهند بود که موجد جريان يادگيري الکترونيک،مدارس ودانشگاههاي مجازي واقتصاد وبازرگاني الکترونيک و....
مي باشد، نقش بسيار بارزي را در جدايي انسان از گروههاي مختلف اجتماعي ايفا خواهندکرد گروههاي اجتماعي در عصر اطلاعات،نه به صورت واقعي وعيني، بلکه «مجازي» خواهند بود در اين عصر، ارتباط با شبکه هاي اطلاعاتي جهاني مبتني برWAN ، نياز فرد به تعلق داشتن به گروه واجتماع را تأمين خواهد کرد وبه او در حالي که در اتاق خانه اش پشت ميز کامپيوتر نشسته است شخصيت اجتماعي وحتي جهاني داده مي شود.واوبه راحتي خود رادر يک جمع ودر ارتباط
غير فيزيکي با ديگران مي بيند، به علاوه اشتغال از راه دور، ارتباطات معيشي را برايش فراهم مي سازد واز اين طريق در محيط مأنوس منزل کارهاي موظف سازماني خود را انجام مي دهد تلويزيون هاي دو سويه امکان آموزش او وفرزنداش را بدون حضور در دانشگاه يا مدرسه فراهم مي سازد ويا با انتخاب وتماشاي فيلم دلخواه ويا با پرداختن به تفريح به شيوه واقعيت مجازي، در ميان انبوده نتوانستن ها، آنچه را که مي خواهد به دست آورد ويا فقط با گرفتن يک شماره
تلفن، به دنياي شلوغ اينترنت ويا شبکه اي کامپيوتري ديگر(به مشابه يک جامعه چندين ميليوني مجازي) وارد مي شود وبا هر کس که بخواهد ارتباط برقرار مي کند ويابه هر انجمني ( انجمن ها وگروههاي مجازي) که دوست داشته باشد سرک مي کشد.
براي خريد اجناس مورد نيازش، با کامپيوتر خود آنها را مي بيند وسفارش مي دهد تا کالا را در منزل تحويلش دهد وپول آنها را نيز به صورت مجازي خواهد پرداخت.
افزودن براينها کامپيوتر براي اومنشي خودکاري خواهد بود که علاوه بر انجام دادن فرامين او، کارهاي روزانه اش را نيز تنظيم وتمشيت خواهد کرد.
به هر تقدير بايد پذيرفت که اين کالاي ارزشمند واين محصول عجيب نبوغ بشري که به عنوان ابزاري علمي وکاري وچه به عنوان وسيله اي تفريحي وارتباطي، تاثير خود را در نهادهاي گوناگون اجتماعي هم چون آموزش وپرورش،خانواده، ارتباطات، سياست، اقتصاد، پژوهش، بهداشت اوقات فراغت و.... به جاي خواهد گذاشت، ضمن اين که اين پديده در رفتارهاي فردي واجتماعي انسان نيز موثر خواهد بود وباعث گسستگي انسان از ارتباطات واقعي وپيوستگيش به اجتماعات مجازي خواهد شد.
گفتني است بعضي از واقعيات امروزي برخاسته از تکنولوژي عمل نوين ارتباطي نوين که به تعبير ويليام گيسبون نويسينده رمان علمي- تخيلي معروف
Neuromancer که در سال 1984 نوشته شد بشر به دوران سايبر اسپيس (cyberspace)وارد مي شود. سايبر اسپيس در کتاب او مکاني است که انسان ها اطلاعات مغز خود را با کامپيوترها از طريق پريز تعويض مي کنند چيزي که در آن زمان خيالي بيش نبود، اما امروزه شاهد عملي شدن اين امر توسط تکنولوژي نوين برتر اطلاعاتي مي باشيم.
نانومدیا ازتوان مشارکت بسيار بالابرخوردار مي باشد که از جنبه اقتصادي حائز اهميت است واز چنان تاثيرات عميقي برخوردار است که بي ترديد مباني رفتارهاي اجتماعي وحکومت را در اين قرن تغيير خواهدداد.
در حال حاضر سرعت تحولات تکنولوژيک به حدي است که دولتها علاوه برتامين نيازهاي مادي به نياز مدرن زمانه يعني باز آفريني جامعه درهر نسل بايد پاسخ دهند اين نياز برخاسته از پيامد مفهومي است که تا پيش از اين به نام تکنولوژي هاي ارتباطي نوين شناخته مي شد وحالا با عنوان تکنولوژي هاي دوسويه ارتباطي نوين پايه تحولات راشکل مي دهد تحولاتي که عدم توجه به آنها عواقب سوء فراواني ( نظير فروپاشي روسيه) براي کشورها بوجود مي آورد لذا در اين فصل سعي شده است ابتدا به تعريف نانومدیا وابعاد آن (سيبرنتيک وديجيتال) پرداخته وسپس پيامدها وچالش هاي آن را بر در زمينه مذکور برروي انسان ونهادهاي اقتصادي اجتماعي-فرهنگي در عصر مجازي مورد بررسي قرار دهيم.
(1-1-2) فناوري نانو چيست؟
نانوتكنولوژي ، فناوري جديد است كه تمام دنيا را فراگرفته است و به تعبير دقيقتر «نانوتكنولوژي بخشي از آينده نيست، بلكه همه آينده است.»
نانوتكنولوژي، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستمهاي جديد با در دست گرفتن كنترل در سطوح مولكولي و اتمي و استفاده از خواص است كه در آن سطوح ظاهر مي شود. از همين تعريف ساده برمي آيد كه نانوتكنولوژي يك رشته جديد نيست، بلكه رويكردي جديد در تمام رشته هاست. براي نانوتكنولوژي كاربردهايي را در حوزه هاي مختلف از غذا، دارو، تشخيص پزشكي و بيوتكنولو‍ژي تا الكترونيك،كامپيوتر، ارتباطات، حمل و نقل انرژي محيط زيست، مواد، هوا فضا و امنيت ملي برشمرده اند. كاربردهاي وسيع اين عرصه به همراه پيامدهاي اجتماعي، سياسي، حقوقي آن ، اين فناوري را به عنوان يك زمينه فرا رشته اي و فرابخش مطرح نموده است.
هرچند آزمايشها و تحقيقات پيرامون نانوتكنولوژي از ابتداي دهه 80 قرن بيستم بطور جدي پيگيري شد، اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باورنكردني نانوتكنولوژي در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد كه نظر تمامي كشورهاي بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناوري نانو را به عنوان يكي از مهمترين اولويتهاي تحقيقاتي خويش طي دهه ي اول قرن بيست و يكم محسوب نمايند.
استفاده از اين فناوري در كليه علوم پزشكي، پتروشيمي، علوم مواد، صنايع دفاع، الكترونيك، كامپيوترهاي كوانتومي و غيره باعث شده كه تحقيقات در زمينه نانو به عنوان يك پالش اصلي علمي و صنعتي پيش روي جهانيان باشد، لذا محققين، اساتيد و صنعتگران بايد در يك بسيج همگاني، جايگاه موقعيت و وضعيت خويش را در خصوص اين موضوع مشخص نمايند و با يك برنامه ريزي علمي دقيق و كارشناسانه به حضوري فعال و حتي رقابتي سالم در اين جايگاه عرض اندام و ابراز وجود نمايند و براي چنين كاري طراحي يك برنامه منسجم، فراگير همه جانبه اجتناب ناپذير است.
(2-1-2) نانو چيست؟
پيشوند نانو به معني يك ميليارديم است. يك نانومتر ( كه به اختصار آن را با nm 1 نشان
مي دهيم) برابر است با 1000000000/1 متر. براي درك مقياس نانو مي توان به اين مثالها اشاره كرد: قطر موي سر انسان 75000 نانومتر، قطر يك سلول باكتريايي چندصد نانومتر و كوچكترين چيزهايي تا امروز روي مدار ريزپردازنده حك مي كنند. در حدود بيش از 130 نانومتر است. كوچكترين چيزهاي قابل ديد براي انسان با چشم غيرمسلح مي توانند حداقل 10000 نانومتر پهنا داشته باشند، ده اتم هيدروژن در يك خط پشت سرهم تنها يك نانومتر طول دارند. اختلاف بين يك نانومتر و يك انسان تقريباً برابر با اختلاف يك انسان و مدار ماه است.
نانو معادل واژه يوناني "dwraf"، به معناي مقياي يك بيليونيم متر است. همچنين اين كلمه به معناي كوتوله و بسيار ريز و كوچك مي باشد و معادل 9-10 در زبان علمي است.
در ساده ترين حالت، دانش نانو عبارت است از مطالعه اصول بنيادين مولكول ها و ساختارهاي با حداقل ابعاد بين 1 تا 100 نانومتر. شايد كمي غيرابتكاري اين ساختارها به نانوساختارها معروفند. نانو فناوري عبارت از كاربرد اين ساختارهاي نانويي در ادوات نانو مقياس است. البته مقياس نانو تنها كوچك نيست، بلكه نوع خاصي از كوچك است.
هرچيزي كه اندازه آن كوچكتر از يك نانومتر باشد تنها مي تواند يك اتم آزاد يا يك مولكول كوچك باشد كه در فضا معلق است، مانند ذره رقيق بسيار كوچك بخارآب. در واقع نانوساختارها كوچكترين جامداتي هستند كه مي توان آنها را ساخت.
به علاوه، مقياس نانو منحصربفرد است از آن روي كه بنيادي ترين خصوصيات مواد نانومتر ماشين ها طوري به اندازه شان وابسته است كه در هيچ مقياس ديگري نيست.
مايك روكو (Mike Roco) در تعريف دانش نانومتر فناوري نانو مي گويد:
«يك نانومتر (يك ميليارديم متر) نقطه اي جادويي در مقياس ابعادي است. نانوساختارها در محل تلاقي كوچكترين ادوات ساخت انسان نانومتر بزرگترين مولكولهاي جانداران قرار دارند. دانش و مهندسي مقياس نانو به درك نانومتر استنباط بنيادين دستگاههاي تكنولوژيكي برمي گردد كه ناشي از استفاده نانومتر بهره گيري از خصوصيات فيزيكي، شيميايي نانومتر زيستي سامانه هايي است كه داراي اندازه بينابيني مي باشند. يعني در اندازه بين اتم و مولكولهاي منزوي و مواد كپه اي قرار دارند، جايي كه ويژگيهاي انتقالي بين دوحد را مي توان كنترل كرد.»
(3-1-2) تاريخچه فناوري نانو در جهان:
چهل و هشت سال پيش (Richard Feynman) ريچارد فاينمن، متخصص كوانتوم نظري و دارنده جايزه نوبل، در سخنراني معروف خود در سال 1959 با عنوان « آن پايين فضايي بسياري هست (Ther is plenty of room in the bottom) » به بررسي بعد رشد نيافته علم مواد پرداخت. وي در آن زمان اظهار داشت: « اصول فيزيك، تا آنجايي كه من توانايي فهمش را دارم، برخلاف امكان ساختن اتم به اتم چيزها حرفي نمي زنند.» او فرض را بر اين قرار داد كه اگر دانشمندان فراگرفته
اند كه چگونه ترانزيستورها و ديگر سازه ها را با مقياسهاي كوچك بسازند، سپس ما خواهيم توانست كه آنها را كوچك و كوچكتر كنيم. در واقع آنها به مرزهاي حقيقي شان در لبه هاي نامعلوم كوانتوم نزديك خواهند بود، به طوري كه يك اتم را در مقابل ديگري به گونه اي قرار دهيم كه بتوانيم كوچكترين محصول مصنوعي و ساختگي ممكن را ايجاد كنيم. با استفاده از اين فرمهاي بسيار كوچك چه وسايلي مي توانيم ايجاد كنيم؟ (Feynman) فاينمن در ذهن خود يك
«دكتر مولكولي» تصور كرد كه صدها بار از يك سلول منحصربفرد كوچكتر است و مي تواند به بدن انسان تزريق شود و درون بدن براي انجام كاري يا مطالعه و تأييد سلامتي سلولها و يا انجام اعمال ترميمي و به طور كلي براي نگهداي بدن در سلامت كامل به مسير بپردازد. در بحبوحه سالهاي صنعتي كلمه «بزرگ» از اهميت ويژه اي برخوردار بود. مثل علوم بزرگ ، پروژه هاي مهندسي بزرگ و غيره، حتي كامپيوترها در دهه 1950 تمام طبقات ساختمان را اشغال مي كردند. ولي از وقتي فاينمن نظرات و منطق خود را بازگو كرد، جهان روندي بسوي كوچك شدن در پيش گرفت.
ماروين مينسكي (Marviv Minsky) تفكرات بسيار باروري داشت كه مي توانست به
انديشه هاي فاينمن قوت ببخشد، مينسكي پدر يابنده هوش هاي مصنوعي دهه 70-1960 جهان را در تفكراتي كه مربوط به آينده مي شد، رهبري مي كرد. در اواسط دهه 70 (Eric Drexler) اريك دركسلر كه يك دانشجوي فارغ التحصيل بود، مينسكي را به عنوان استاد راهنما جهت تكميل پايان نامه اش انتخاب كرد و او نيز اين مسئوليت را برعهده گرفت. دركسلر نسبت به وسايل بسيار كوچك فاينمن علاقمند شده بود و قصد داشت تا در مورد تواناييهاي آنها به كاوش بپردازد. مينسكي نيز با وي موافقت كرد.
دركسلر در اوايل دهه 80، درجه استادي خود را در رشته علوم كامپيوتر دريافت كرده بود و گروهي از دانشجويان را به صورت انجمني به دور خود جمع نموده بود او افكار جوانترها را با يك سري ايده ها كه خودش، «نانوتكنولوژي نامگذاري كرده، مشغول مي داشت. دركسلر اولين مقاله علمي خود را در مورد نانوتكنولوژي مولكولي (MNT) در سال 1981 ارائه داد. او كتاب موتورهاي خودساز : آينده و مرزهاي فناوري نانو (Engine of creation : The coming eva of nanotechnology) رادر سال 1986 به چاپ رساند. دركسلر تنها درجه ي دكتري در نانوتكنولوژي را در سال 1991 از دانشگاه MIT دريافت داشت. او يك پيشرو در طرح نانوتكنولوژي است و هم اكنون رئيس انستيتو Foresight (سازمان مرتبط با نانو براي آموزش عمومي فناوري نانو) و Research Fellow مي باشد.
البته به بيان ديگر علوم نانو جديد نيستند، چراكه شيميدانها صدها سال است كه از علم نانو دركار خود استفاده مي كنند. پنجره هاي رنگارنگ شيشه اي كليساهاي قرون وسطي داراي نانوذرات طلا در اندازه هاي مختلف بوده اند. برخي از ظروف سفالي جلادار و صيقل يافته مربوط به دوران سفالي باستان به اين واقعيت متكي بوده اند. Einstein به عنوان بخشي از رساله دكتراي خود، اندازه يك مولكول شكر را يك نانومتر برآورد كرده است.
بنابراين شيشه گران قرون وسطي و Einstein همگي به عنوان دانشمندان نانو بوده اند. آنچه در خصوص علم نانو جديد مي باشد، تمركز بيش از حد آن بر توسعه فناوري نانوي كاربردي و ظهور ابزارهاي مناسب براي فعاليت در اين حيطه است. البته شيشه كاران و جام اندازان قديم به وضوح نمي دانستند كه چرا كاري كه با طلا مي كنند اين رنگها را به بار مي آورد. در حالي كه ما امروزه مي دانيم.
لازم به ذكر است كه اولين بار كلمه نانوتكنولوژي در سال 1974 ميلادي توسط ناريو تانيگوچي (Nario Taniguchi) ارائه گرديد تا كار ماشيني با تلورانس كمتر از يك ميكرون را شرح دهد.
(4-1-2) كاربردهاي نانوتكنولوژي :
علوم و فناوري نانو ، عنصري اساسي در درك بهتر طبيعت در دهه هاي آتي خواهد بود. برخي از تأثيرات و كاربردهاي نانو به شرح زير مي باشد:
توليد مواد و محصولات صنعتي:
نانوتكنولوژي تغيير بينابيني مسيري است كه در آينده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امكان سنتز بلوك هاي ساختماني نانو با اندازه و تركيب به دقت كنترل شده و سپس چيدن آنها در ساختارهاي بزرگتر، كه داراي خواص و كاركرد منحصربفرد باشند، انقلابي در مواد و آينده ي توليد آنها ايجاد مي كند. محققين قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهند شد كه در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجادشان نبوده است. برخي از مزاياي نانوساختارها عبارت است از: مواد سبك تر، قوي تر و قابل برنامه ريزي به كاهش هزينه عمر كاري از طريق كاهش دفعات نقص فني، ابزارهاي نوين بر پايه اصول و معماري جديد، بكارگيري كارخانجات مولكولي يا خوشه اي كه مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.
بسياري از شركت ها از فناوري نانو استفاده كنند تا مواد بهتري درست كنند، مثلاً از لاستيك براي تايرها گرفته تا پارچه هاي مقاوم در برابر لك شدن. شركت Zyvex از شركت هاي فعال در زمينه فناوري نانو است كه در سال 1997 تأسيس شد. اين شركت از نانو تيوب هاي كربني جهت افزايش استحكام مواد كامپوزيتي استفاده مي كند. بسياري از شركت هاي هواپيمايي، الكترونيك، مخابراتي و بهداشتي در شمار مشتريان Zyvex به حساب مي آيند.
شركت Gero-Tea ژاكتي عرضه مي كند كه از مواد پليمري ضدآب (ذرات كربني در حد نانو) درست شده است كه از ايجاد الكتريسيته ساكن ممانعت مي كند. كه چنين محافظي مي تواند براي مثال در لباس هاي آتش نشانان استفاد شود. شركت Nano-Tea از فناوري نانو در توليد پوشاك مقاوم در برابر لك شدن استفاده مي كند كه حتي بعد از چندين بار شسته شدن باز هم لباس در برابر لك شدن مقاوم است. براي مثال يك شركت فرانسوي سازنده راكت هاي تنيس به نام Bablet راكتي توليد مي كند كه در آن از نانو تيوب هاي كربني استفاده مي شود تا انعطاف پذيري سيم هاي راكت افزايش يابد. ساير شركت ها در حال ساخت توپ هاي گلف و تنيس هستند كه به هنگام پرتاب مستقيم تر حركت مي كنند.
Inmat از فناوري نانو براي هر چيزي از بسته بندي مواد غذايي گرفته تا ساخت تايرهايي كه هوا را به مدت طولاني تر نگه مي دارند، استفاده مي كند. و حتي Inmat ساخت توپهاي فوتبال و تنيس فعاليت مي كندتا توپهايي بسازد كه دوام و كاركرد بيشتر و بهتري داشته باشد و شركت General Electric در مورد عملكرد مواد كار مي كند و اين شركت وسعت زيادي از محصولات (از كوره ها، موتورهاي هواپيما و اسكنرهاي تصويربرداري) الكتريكي دارد. و چندين شركت از انواع نانوتيوبها قابل استفاده در صفحات گرافيكي فعاليت مي كنند. و محصولي به نام Nano Carbon Ball كه يك كره ميان تهي است كه آنها آن را با يك لايه نازك از كربن متخلخل نانو پوشانده اند. اين توپ ها به مواد خوشبو آغشته مي شوند و به صورت بوگير در يخچال مورد استفاده قرار
مي گيرند.
هوا و فضا:
محدوديت هاي شديد سوخت براي حمل بار به مدار زمين و ماوراي آن، و علاقه به فرستادن فضاپيما براي مأموريتهاي طولاني به مناطق دور از خورشيد، کاهش مدام اندازه، وزن و توان مصرفي را اجتناب ناپذير مي سازد. مواد و ابزارآلات نانو ساختراي، اميد حل اين مشکل را بوجود آورده است.
«نانو ساختن (Nano Fabrication)» همچنين در طراحي و ساخت مواد سبک وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، مورد نياز براي هواپيماها، راکت ها، ايستگاههاي فضايي و سکوهاي اکتشافي سياره اي يا خورشيدي، تعيين کننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستمهاي کوچک شده تمام خودکار، منجر به پيشرفتهاي شگرفي در فناوري ساخت و توليد خواهد شد. اين مسأله با توجه به اينکه محيط فضا، نيروي جاذبه کم و خلأ بالا دارد، موجب توسعه نانو ساختارها و سيستمهاي نانو (که ساخت آنها در زمين ممکن نيست) درفضا خواهد شد.
امنيت ملي:
برخي کاربردهاي دفاعي نانوتکنولوژي عبارتند از: تسلط اطلاعاتي از طريق نانو الکترونيک پيشرفته به عنوان يک قابليت مهم نظامي، امکان آموزش مؤثرتر نيرو، به کمک سيستمهاي واقعيت مجازي پيچيده تر حاصله از الکترونيک نانوساختاري، استفاه بيشتر از اتوماسيون ورباتيک پيشرفته براي جبران کاهش نيروي انساني نظامي، کاهش خطر براي سربازان و بهبود کارآيي خودروهاي نظامي، دستيابي به کارآيي بالاتر (وزن کمتر و قدرت بيشتر) مورد نياز در صحنه هاي نظامي و در عين حال تعداد دفعات نقص فنّي کمتر و هزينه کمتر در عمر کاري تجهيزات نظامي، پيشرفت در امر شناسايي و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايي، زيستي و هسته اي، بهبود طراحي در سيستمهاي مورد استفاده در کنترل و مديريت علوم تکثير سلاحهاي هسته اي،تلفيق ابزارهاي نانو و ميکرومکانيکي جهت کنترل سيستمهاي دفاع هسته اي، در بسياري موارد فرصت هاي اقتصادي و نظامي مکمّل هم هستند. کاربردهاي عملي درازمدت نانوتکنولوژي در زمينه هاي ديگر پشتيباني کننده امنيت ملي است و بالعکس.
دوام پذيري منابع: کشاورزي، آب، انرژي، مواد و محيط زيست
نانوتکنولوژي چنانچه ذکر شد منجر به تغييرات شگرفي در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهد شد و سپس آب و آلودگي را کاهش خواهد داد. همچنين فناوري هاي جديد،امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهند کرد. در زمينه محيط زيست، علوم مهندسي نانو مي تواند تأثير قابل ملاحظه اي، در درک مولکولي فرآيندهاي مقياس نانو که در طبيعت رخ مي دهد، در ايجاد و درمان مسائل زيست محيطي از طريق کنترل انتشار آلاينده ها، در توسعه فناوري هاي «سبز» جديد که محصولات جانبي ناخواسته کمتري دارند، و يا در جريانات و مناطق حاوي فاضلاب، داشته باشد. لازم به ذکر است،
نانوتکنولوژي مي توان حذف آلودگي هاي کوچک از منابع آبي (کمتر از 200 نانومتر) و هوا (زير 20 نانومتر) و اندازه گيري و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق بزرگتر ار دارد. در زمينه انرژي ، نانوتکنولوژي مي تواند به طور قابل ملاحظه اي کارآيي، ذخيره سازي و توليد انرژي را تحت تأثير قرار داده و مصرف انرژي را پايين بياورد. به عنوان مثال، شرکت هاي مواد شيميايي، مواد پليمري تقويت شده با نانو ذرات را ساخته اند که مي تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنه اتومبيلها شود. استفاده گسترده از اين نانوکامپوزيتها مي تواند ساليانه 5/1 ميليارد ليتر صرفه جويي مصرف بنزين به همراه داشته باشد.
انتظار مي رود تغييرات عمده اي در فناوري روشنايي در 10 سال آينده رخ دهد. ميتوان نيمه هادي هاي مورد استفاه در ديودهاي نوراني (LED) ها را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد کرد. در آمريکا تقريباً 20 درصد کل برق توليدي، صرف روشنايي(چه لامپ هاي التهابي معمولي و چه فلوئورسنت) مي شود. مطابق پيش بيني ها در 10 تا 15 سال آينده پيشرفتهايي از اين دست مي تواند مصرف جهاني را بيش از 10 درصد کاهش دهدکه 100 ميليارد دلار در سال صرفه جويي و 200 ميليون تن کاهش انتشار کربن را به همراه خواهد داشت.
PaloAlto- based Nanosys سلولهاي سوختي را با استفاده از فناوري نانو مي سازد که در وسايل الکترونيکي قابل حمل استفاده مي شوند و مي توانند انرژي لازم براي گوشي هاي همراه يا دوربي ها را فراهم نمايند. اين شرکت به دنبال راهي براي ساخت سلولهاي سوختي با چگالي انرژي بالاتر است تا بر محدوديت هاي باتري هاي مرسوم غلبه کند تا طول عمر انرژي براي وسايل الکتريکي قابل حمل افزايش يابد. همچنين در زمينه ساخت سلول خورشيدي با ايالات متحده آمريکا همکاري مي کنند.
شرکت Kanaarka Technologyes پنل هاي خورشيدي مي سازد که بخش فعال کننده نور »Pawer Plastic« است و توليد آن ارزان تر و سبک تر از پنل هاي خورشيدي مرسوم است و مي توانند انرژي يک منبع نور و نه تنها خورشيد را ذخيره کند.
آنها از »Pawer Plastic« در مواردي مانند گوشي هاي تلفن همراه و laptops استفاده
مي کنند.
کاربرد نانوتکنولوژي در صنعت الکترونيک:
ذخيره سازي اطلاعات در مقياس فوق العاده کوچک، با استفاده از اين فناوري مي توان ظرفيت ذخيره سازي اطلاعات را در حدود 1000 برابر يا بيشتر افزايش دهد و نهايتاً به ساخت ابزارهاي ابرمحاسباتي به کوچکي ساعت مچي منتهي شود.
ظرفيت نهايي ذخيره اطلاعات به حدود يک تترابيت در هر اينچ مربع برسد، و اين امر موجب مي شود که ذخيره سازي 50 عدد DVD يا بيشتر در يک هاردديسک با ابعاد يک کارت اعتباري شود. ساخت تراشه ها در اندازه هاي فوق العاده کوچک به عنوان مثال 32 تا 90 نانومتر، توليد ديسکهاي نوري 100 گيگابايتي در اندازه هاي کوچک نيز مي باشند. نرخ انتقال در شبکه هاي کامپيوتري به صورت بيت در ثانيه شرح داده مي شود: با کمک سيستم هولوگرافيک ذخيره داده ها يک کريستال به اندازه يک حبه قند مي توند يک تترابايت اطلاعات داشته باشد که معادل 1000 گيگابايت معادل يک ميليون بايت و معادل 1000 سي دي و 200 عدد DVD است. و سرعت انتقال بسيار سريع يک گيگابايت اطلاعات در هر ثانيه الکترونيک معادل انتقال يک فيلم DVD در زمان 30 ثانيه است.
بيت : يک رقم باينري يک يا صفر است.
مگا بيت: يک ميليون بيت
گيگا بيت: يک بيليون بيت
بايت : معادل هشت بيت است که واحد ذخيره اطلاعات در کامپيوتر است.
مگا بايت: يک ميليون بايت يا 8 ميليون بيت
گيگا بايت: يک بيليون بايت.
تترابايت: يک تريليون بايت.
يک مگا بيت= 220 = 1048476 بيت.
ساخت ترانزيستورهايي به کوچکي عرض 90 نانومتر وجود دارد که واقعاً کوچک است. در ابعاد نانو قانوني وجود دارد: با کاهش اندازه، سرعت و عملکرد وسايل ميکروالکتريک به سرعت افزايش مي يابد. البته امروزه به ساخت ترانزيستوري در محدوده ي 45-30 نانومتر نيز رسيده اند که درساخت کامپيوترها از آنها استفاده مي شود. با ساخت تراشه ها مي توان ليتوگرافي با اشعه x – ليتوگرافي با پرتو يوني – رايت کردن با AFM (ميکروسکوپ الکتروني) ليتوگرافي نانو چاپ و مدارهاي پرينت است که کاربردهاي آتي شامل بافت پارچه به صورت کامپيوتري گوشي هيا همراه يک بار مصرف، دوربين هاي ديجيتالي به اندازه يک کارت اعتباري و کاغذ ديواري هايي به شکل صفحه تلويزيون است که همگي روي فيلم پرينت شده اند.
MEMS: ماشينهاي ميکروالکترومکانيکيMicro – electromechanical machines
سيستم ميکروالکترو مکانيکي يا Mems يک سيستم مکانيکي در حد ميکرو است. اين واحد اغلب به عنوان ميکرون بيان مي شود که معادل يک ميليونيوم متر است(حدود يک صدم ضحامت يک تار موي انسان)؛ با استفاده از سيستمهاي ميکرو مي توانيم اجزاي کوچک و کوچکتري به ابعاد نانو بسازيم.
تراشه Mems داراي جزء پردازش اطلاعات و جزء مکانيکي مي باشد و در انواع حسگرها از آن استفاده مي شود. از Mems به عنوان سوئيچ هاي اپتيکي در تلويزيونهاي صفحه بزرگ براي ايجاد تصوير استفاده مي شود.
DVD:
فناوري کنوني DVD از ليزرهاي قرمز (طول موج قرمز حدود 650 نانومتر) استفاده مي کند که ظرفيت آن را تا 7/4 گيگا بايت در هر لايه محدود مي کند و سرعت انتقال حدود هشت ساعت ضبط ويديوئي است. با استفاده از طول موج آبي ليزر (حدود 475 نانومتر) ظرفيت افزايش مي يابد و ذخيره اطلاعات به 27 گيگا بايت در هر لايه مي رسد در حاليکه HD-DVD تنها 20 گيگا بايت اطلاعات در هر لايه ذخيره مي کند.
باطري هاي ليتيومي: باطري هايي که ذخيره انرژي آنها هيچگاه پايان نمي پذيرد.
نانو ماشين ها: ابزاري که ساخت دست بشر هستند و با کارايي بالا و از يک باکتري بزرگتر نخواهند بود و به کوچکي يک ويروس هستند و ترکيبي از بيوتکنولوژي در نانوتکنولوژي مي باشد.
نمايشگرها:
LCD: نمايشگرهاي کريستال مايع صفحه تخت(LCD) که بازدهي انرژي بالايي دارند، باعث خستگي کمتر چشم مي شود و جمع و جورتر از CRT ها (لامپ هاي اشعه کاتدي) هستند. اما بايد مستقيم به آنها نگريست نه از پهلو و تمايل، بازآرايي تصاويري دارند که به آهستگي نمايش مي دهند. ويژگي که مي تواند باعث ظاهر نامناسب پويانمايي و تصاوير ويدئويي شود.
LED : نمايشگرهاي LED برمبناي نانو در اندازه LCD ها هستند اما حتي درخشان تر ازCRT ها بوده و پويانمايي صاف و همواري را بدست مي دهند و نيازي به تبديل آنالوگ به ديجيتال تصاوير ندارند. فرآيندي که هماندهي تصوير را کاهش مي دهد.
