بخشی از مقاله
چکیده
امروزه نقش نانوتکنولوژی در همه ابعاد روشن است، اما جنبه دیگر این توانمندی، خطرات احتمالی مرتبط با استفاده از محصولات فناوری نانو است که در صورت رعایت نکردن قوانین و مقررات خاص ایجاد می شود. بنابراین ضمن تاکید بر اهمیت فناوری نانو، لازم است آیین نامه هایی جهت انجام ایمن و سالم استفاده از محصولات نانو تهیه و تدوین گردد تا بر اساس آن بتوان کنترل و نظارت بر کلیه فعالیتهای نانوتکنولوژی را اعمال کرد. نانو تکنولوژی به عنوان یک فناوری کاربردی در دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. کاربرد این تکنولوژی در حوزههای مختلف متفاوت است.
این فناوری با تولید محصولات متنوع در حوزههای شیمی، انرژی و محیط زیست کاربرد فراوانی دارد. تقسیمبندی فناوری نانو در شاخهها و رشتههای مختلف بیشتر مربوط به کاربرد محصولات این فناوری در هر رشته میباشد. به طور کلی فناوری نانو برای تولید مواد با بهره بالا عبارت از ایجاد یک شرایط کاملا کنترل شده و دقیق و استفاده از این شرایط برای چیدمان منظم اتمها و تولید مواد در مقیاس نانو میباشد.
تأثیرات مستقیم و غیر مستقیم نانو بر محیط زیست از جنبههای مختلف قابل بررسی است. قبل از استفاده از محصولات این فناوری در محیط زیست لازم است ارزیابی دقیقی از تأثیرات مثبت و منفی کاربرد آنها بر محیط زیست صورت گیرد. در ادامه مقاله تأثیرات مثبت و منفی کاربرد این فناوری بر محیط زیست تشریح میگردد.
مقدمه
فناورینانو واژهای است کلی که به تمام فناوریهای پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق میشود. معمولاً منظور از مقیاس نانوابعادی در حدود nm 1تا 100nmمیباشد. 1 - نانومتر یک میلیاردیم متر است -
اولین جرقه فناوری نانو - البته در آن زمان هنوز به این نام شناخته نشده بود - در سال 1959 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 مسقیم دستکاری کنیم..واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد .
چگونگی ساخت و محاسبات آنها »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 مد نظر نیست؛ بلکه زمانی که اندازه مواد دراین 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 نانومقیاس 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، . ... دومین عنصر پایه، نانوکپسول است. همان طوری که از اسم آن مشخص است، کپسولهای هستند که قطر نانومتری دارند و میتوان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و کپسوله کرد. سالهاست که نانوکپسولها در طبیعت تولید میشوند؛ مولکولهای موسوم به فسفولیپیدها که یک سر آنها آبگریز و سر دیگر آنها آبدوست است، وقتی در محیط آبی قرار میگیرند، خود به خود کپسولهایی را تشکیل میدهند که قسمتهای آبگریز مولکول در درون آنها واقع میشود و از تماس با آب محافظت میشود.
حالت برعکس نیز قابل تصور است. عنصر پایه بعدی نانولوله کربنی است. این عنصر پایه در سال 1991 در شرکت NEC کشف شدند و در حقیقت لولههایی از گرافیت میباشند. اگر صفحات گرافیت را پیچیده و به شکل لوله در بیاوریم، به نانولولههای کربنی میرسیم. این نانولولهها دارای اشکال و اندازههای مختلفی هستند و میتوانند تک دیواره یا چند دیواره باشند.
این لولهها خواص بسیار جالبی دارند که منجر به ایجاد کاربردهای جالب توجهی از آنها میشود.در حقیقت کاربرد فناوری نانو از کاربرد عناصر پایه نشأت میگیرد. هر کدام از این عناصر پایه، ویژگیهای خاصی دارند که استفاده از آنها در زمینههای مختلف، موجب ایجاد خواص جالبی میگردد. مثلاً از جمله کاربردهای نانوذرات میتوان به دارورسانی هدفمند و ساده، بانداژهای بینیاز از تجدید، شناسایی زود هنگام و بیضرر سلولهای سرطانی، و تجزیه آلایندههای محیط زیست اشاره کرد.
امروزه پیشرفت تکنولوژی و دستیابی انسان به روشهای نوین برای استفاده از منابع طبیعی دستاوردهایی را به همراه دارد که علاوه بر تأثیرات فراوان در زندگی بشر، تأثیراتی منفی را نیز برای طبیعت به همراه دارد. به تازگی انسان متمدن به این تفکر رسیده است که شاید بتوان با استفاده از تکنولوژی مدرن و پیشرفته به کمک منابع طبیعی و محیط زیست شتافت که از جمله آنها میتوان به فناوری نانو اشاره کرد.
فناوری نانو از همگرایی علوم فیزیک، شیمی و زیست شناسی به وجود آمده است. نانو دارای ریشه یونانی می باشد. این فنا وری توانایی کار در سطح اتم و ایجاد ساختارهایی که نظم مولکولی کاملاً جدیدی دارند را فراهم می آورد. ماده اصلاح شده در مقیاس نانو، خصوصیات جدید و مفیدی را دارا می گرد که قبلاً در آن مشاهده نمی شد. بسیاری از متخصصان، محققان، مهندسان و دانشمندان علوم اجتماعی و سیاستمداران معتقدند که فناوری نانو موجب تغییرات مهمی در جامعه می شود و این تغییرات می تواند به اهمیت تغییرات حاصل از ساخت کامپیوتر ارزیابی شوند. فناوری نانو این امکان را ایجاد می کند که مواد جدیدی تولید کنیم، موادی که به صورت بالقوه می تواند اثرات مثبت یا منفی روی محیط زیست و بهداشت داشته باشند.
تأثیرات مثبت فناوری نانو بر محیط زیست
نانو حسگرها
وسایلی بسیار ریز هستند که قادر به شناسایی و ارائه پاسخ به محرکهای فیزیکی در مقیاس یک نانو متر هستند. یک فناوری امیدبخش که کاربردهای متعددی در علوم مختلف از جمله محیط زیست دارد
