به گزارش ایسنا، در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، یکی از فیلسوفان یونانی برای اولین بار واژه اتم را که در زبان یونانی به معنی تقسیم نشدنی است، برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد؛ ولی امروز با توسعه و پیشرفت ابزارهای آزمایشگاهی بشر از اندازه اتم و به مفاهیم “میکرو”، «نانو» و «فمتو» رسیده است.

فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آنها در سطح اتم‌ها و مولکول‌ها است. از این رو نانوتکنولوژی تغییر بنیانی در دنیای آینده خواهد بود که موجب ساخت مواد و ابزارهایی نوین خواهد شد.

علاوه بر آن محققان قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که امکان تولید آن‌ها در طبیعت نیست و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجاد آنها نبوده ‌است؛ چراکه نانو با دستکاری در چینش مولکول‌ها و اتم‌ها قادر به تولید مواد سبک‌تر، قوی‌تر و قابل برنامه‌ریزی و کاهش هزینه تعمیر و نگهداری از طریق کاهش دفعات نقص فنی است. از این رو نانو فناوری یک دانش میان ‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی نیز مربوط می‌شود.

تحلیلگران بر این باورند که فناوری نانو، زیست فناوری (Biotechnology) و فناوری اطلاعات (IT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می‌دهند.

نانو در ایران

سال ۱۳۷۹ را می‌توان سالی دانست که اولین جرقه‌های توجه خاص کشورها و دولت‌ها به فناوری نانو در جهان زده ‌شد. تا قبل از این زمان تنها در برخی مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی، آن هم به صورت پراکنده، تحقیقات در زمینه فناوری نانو انجام می‌شد.

این علم با نامه مرحوم دکتر ابتکار، مشاور رئیس جمهور وقت به دفتر همکاری‌های فناوری ریاست جمهوری و تشکیل یک تیم از کارشناسان این دفتر وارد مرحله جدیدی شد.

این تیم در سال ۱۳۸۰ با عنوان «کمیته مطالعات سیاست فناوری نانو» تحقیقات خود را در این زمینه ادامه ‌داد و این کمیته، اولین همایش ملی فناوری نانو را روزهای ۱۴ و ۱۵ اسفند ۱۳۸۰ برگزار کرد. این برنامه، زمینه‌ای برای شناخت و برقراری ارتباط با محققان فناوری نانو به ویژه محققان ایرانی خارج از کشور در زمینه نانو شد.

ادامه این فعالیت موجب شد که در سال ۸۲  «ستاد ویژه توسعه فناوری نانو» به ریاست معاون رئیس جمهور و عضویت وزارت‌خانه‌های امور اقتصاد و دارایی، بهداشت، درمان وآموزش پزشکی، جهاد کشاورزی، صنایع و معادن، علوم، تحقیقات و فناوری، رئیس سازمان وقت مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، رئیس دفتر همکاری‌های فناوری ریاست جمهوری و تعدادی از مدیران و محققان تشکیل ‌شد.

تصویب اهداف، راهبردها و سیاست‌های کلان و برنامه ملی توسعه فناوری نانو، تقسیم وظایف کلی دستگاه‌ها و تعیین ماموریت‌های بخشی و هماهنگی آنها در قالب برنامه بلندمدت ۱۰ ساله و نظارت عالی بر تحقق اهداف و برنامه‌ها از جمله وظایفی است که برای این ستاد تعیین شد.

این ستاد در سال ۸۳ سند راهبردی این ستاد را تدوین کرد که در سال ۸۴ به تصویب هیات دولت و در سال ۸۵ به تصویب شورای عالی انقلاب فرهنگی رسید و همزمان با اجرای این سند ۱۰ ساله، اجرای برنامه‌های کوتاه‌مدت در چهار حوزه‌ ترویج، توسعه منابع انسانی، زیرساخت آزمایشگاهی و طرح‌های کوتاه‌مدت آغاز ‌شد.

طبق سند ۱۰ ساله اول ستاد فناوری نانو ایران باید تا سال ۱۳۹۳، به رتبه پانزدهم دنیا در فناوری نانو دست می‌یافت و مسیر توسعه باید به گونه‌ای می‌بود که توسعه فناوری نانو موجب تولید ثروت و ارتقای کیفیت زندگی مردم می‌شد.

با آغاز تحقیقات فناوری نانو، نیاز به تجهیزات پیشرفته و دقیق برای ساخت و اندازه‌گیری مواد در مقیاس نانومتری افزایش یافت؛ از رو طرح شبکه‌سازی آزمایشگاه‌های نانو پیشنهاد و متعاقب آن شبکه آزمایشگاه‌های فناوری نانو تشکیل ‌شد.

بررسی رشد ایران در تولید علم نانو

تلاش برای ارتقای رتبه علمی ایران در زمینه فناوری نانو از همان ابتدای تشکیل ستاد فناوری نانو آغاز می‌شود. بر این اساس در اولین آمارها مشخص می‌شود که ایران در سال ۲۰۰۰، با ۹ مقاله مرتبط با فناوری نانو در رتبه ۶۰ دنیا قرار داشته و در منطقه نیز ۵ کشور ترکیه، مصر، عربستان، ازبکستان و ارمنستان جلوتر از ایران بوده‌اند.

اما در سال ۱۳۸۰ با انتشار ۱۷ مقاله به رتبه ۵۲ جهان ‌رسیدیم. کشور ترکیه ۱۶ رده از ما جلوتر بود و مصر تقریبا همتراز ایران قرار داشت. در سال‌های ۸۱ و ۸۲ نیز از سوی محققان ایرانی هر سال ۳۰ مقاله مرتبط با نانو منتشر شد و این امر موجب شد تا رتبه‌ ایران در این سال‌ها به ترتیب ۴۸ و ۵۱ گزارش شود.

کشورهای ترکیه و مصر بالاتر از ما بودند؛ ولی در سال ۸۳، ایران از مصر پیشی گرفت و با ۵۸ مقاله به رتبه ۴۲ دنیا ‌دست یافت.

از ابتدای سال ۸۴  با اجرای برنامه‌ حمایتی تشویقی ستاد نانو، محققان دانشگاه‌های کشور به تحقیق و پژوهش در زمینه فناوری نانو سوق پیدا کردند و انتشار مقالات ایران، روندی صعودی گرفت؛ به گونه‌ای که در این سال ۱۳۲ مقاله از ایران در مجلات ISI چاپ شد و ایران به جایگاه سی و ششم دنیا ارتقاء یافت. اما از بین کشورهای منطقه، همچنان ترکیه بالاتر از ایران بود.

در سال ۸۵، تعداد مقالات ایران تقریبا دو برابر شد و با ۲۸۱ مقاله، به جایگاه ۳۱ دنیا رسید و ترکیه را با سه پله، جا گذاشت. این روند در سال‌های بعد نیز تداوم می‌یابد؛ به طوری که در سال ۸۶، محققان ما با ۴۶۵ مقاله جایگاه بیست و پنجم دنیا را کسب می‌کنند و فاصله‌ خود را با کشورهای منطقه افزایش می‌دهند.

سال ۸۷ ایران با انتشار ۸۱۳ مقاله و کسب رتبه ۱۹ دنیا، توانست رژیم اشغالگر قدس را نیز پشت سر بگذارد و بالاخره در پایان ماه آگوست ۲۰۰۹ یعنی شهریور ۱۳۸۸، محققان کشورمان توانستند از نظر تعداد مقالات علمی به جایگاه پانزدهم دنیا برسند. یعنی ۶ سال پیش از پایان سند راهبردی، ایران در شاخص تولید علم نانو به هدف این سند رسید.

رشد صعودی ایران در حوزه نانو

رتبه در توسعه فناوری با دو شاخص تعداد پتنت‌ها و تعداد شرکت‌های مستقر در مراکز رشد اندازه‌گیری می‌شود. بررسی تعداد اختراعات ثبت شده در دفاتر معتبر ثبت پتنت نشان می‌دهد که ایران در سال ۲۰۰۷ تعداد ۵ پتنت نانو را به ثبت رساند که ۴ مورد از این تعداد در دفتر ثبت اختراع اروپا به ثبت رسیده و در رتبه ۲۲ این دفتر قرار دارد.

در سال ۲۰۰۸ نیز تنها ۴ اختراع مرتبط با فناوری نانو از ایران ثبت شد که ۳ مورد از آنها مربوط به دفتر ثبت پتنت اروپا است. با این آمار، ایران در سال ۲۰۰۸ در رده ۲۷ این دفتر قرار گرفت.

ایران نانویی پس از ۱۴ سال تلاش محققان

اکنون ایران ۱۴ سال از زمان تاسیس ستاد توسعه فناوری نانو را پشت سر گذاشته است و امروز تبدیل به کشوری رشد یافته در حوزه فناوری نانو شده است. این موفقیت مرهون حمایت‌های تشویقی این ستاد است که از آن جمله می‌توان به حمایت‌های این ستاد در حوزه‌های تجاری‌سازی، صادرات، اشتغال، پژوهش، ثبت اختراع، مراکز رشد و ترویج و آموزش اشاره کرد.

در حال حاضر ۳۲۷ محصول در حوزه فناوری نانو از سوی محققان کشور تولید شده که ۱۷۴ کالا و ۱۵۳ تجهیز دارای گواهینامه نانو مقیاس است. این تعداد محصول از سوی ۱۳۷ شرکت عرضه شده که ۹۰ شرکت تولیدکننده کالا و ۴۷ شرکت تولیدکننده تجهیزات هستند.

حوزه‌هایی که موفق به دریافت نانو مقیاس از ستاد نانو شده است

وضعیت محصولات دارای گواهینامه نانو مقیاس از سال ۱۳۸۷ تا ۱۳۹۶ به این شرح است:

پیشی گرفتن ایران از ژاپن در نانو فناوری

تا سال ۲۰۱۶ در مجموع ۱۳۷ هزار و ۵۰۰ مقاله مرتبط با فناوری نانو معادل ۹.۵ درصد از کل مقالات نمایه شده در پایگاه داده Web of Science قرار گرفته که ایران نیز با افزایش سهم حدود ۰.۸۸ درصد، بالاتر از ژاپن رده ششم را از آن خود کرده است.

به گزارش بانک اطلاعات استت نانو ایران (بانک اطلاعات شاخص‌های علم، فناوری و صنعت نانو) چین و آمریکا در مجموع نزدیک به نیمی از مقالات نانو در سال ۲۰۱۶ را منتشر کردند. هند، کره جنوبی و آلمان در رده‌های بعدی قرار دارند.

از مجموع مقالات نمایه‌شده،‌ سهم چین ۳۴ درصد و ایالات متحده ۱۶ درصد است. چین همچنان به روند صعودی خود در انتشار مقالات نانو ادامه می‌دهد و در حال حاضر تعداد مقالات نانوی آن بیش از ۲ برابر آمریکا و ۱.۲ برابر کل اتحادیه اروپا است. هند، کره جنوبی و آلمان در رده‌های سوم تا پنجم قرار دارند.

طبق این گزارش، ژاپن تا سال ۲۰۱۱ چهارمین کشور در انتشار مقالات نانو بود؛ اما در سال‌های گذشته با کاهش تدریجی سهم مقالات نانوی خود در رده هفتم قرار گرفت. علاوه بر ژاپن، آمریکا، کره جنوبی، فرانسه و روسیه هم در سال ۲۰۱۶ با کاهش سهم روبرو شدند.

از میان ۲۰ کشور اول دنیا در این رده‌بندی ۹ کشور از آسیا و اقیانوسیه هستند و در کل، بیش از نیمی از انتشارات نانو مربوط به کشورهای آسیایی و استرالیا بوده است.

در میان کشورهای آمریکای لاتین تنها برزیل در بین ۲۰ کشور برتر قرار دارد. بهترین کشور آفریقایی نیز در این رده‌بندی، مصر است که با انتشار یک هزار و ۴۲۳ مقاله در رده ۲۵ قرار دارد. آفریقای جنوبی نیز به عنوان دومین کشور آفریقایی در رده ۳۵ جای گرفته است.

سهم کشورهای آسیایی در مقالات فناوری نانو در میان ۲۰ کشور بالاتر بوده و تقریبا همه بیش از میانگین جهانی (۹.۵ درصد) هستند. ایران و عربستان بالاترین نسبت مقالات نانو به کل مقالات را دارند و با اولویت‌دهی به تحقیقات فناوری نانو در سال‌های اخیر رشد زیادی در انتشار مقالات نانو داشتند. آمریکا نیز به عنوان دومین کشور تولیدکننده علوم نانو، تنها ۶ درصد از کل مقالات خود را به فناوری نانو اختصاص داده است.

صادرات محصولات نانویی به ۱۷ کشور

شرکت‌های ایرانی با طراحی و ساخت محصولات مبتنی بر فناوری نانو، در حال ورود به بازارهای داخلی و بین‌المللی هستند؛ به گونه‌ای که در حال حاضر محصولات دانش‌بنیان مبتنی بر نانو به ۱۷ کشور صادر می‌شود.

برخی از این محصولات به این شرح است:

ساخت چندین نوع از تجهیزات آزمایشگاهی ازجمله میکروسکوپ STM، مغناطیس‌سنج و دستگاه کروماتوگرافی گازی که میکروسکوپ STM علاوه بر مراکز تحقیقاتی داخل به کشور مالزی نیز صادر می‌شود.

تصفیه آب با نانوفیلتراسیون: این سیستم ابتدا به صورت آزمایشی بر روی رودخانه کارون نصب و راه‌اندازی شد و هم اکنون در سطح وسیع‌تر در یکی از شهرهای خوزستان پیاده شده است.

تولید انواع نانومواد از جمله فلزات و اکسیدهای فلزی

تولید نانولوله‌های کربنی در مقیاس بالا: روش تولید این ماده به صورت چندین پتنت بین‌المللی ثبت شده است. این ساختار کربنی در مصارفی همچون پایه‌ کاتالیست‌های نفتی، ذخیره و هیدروژن و تولید کامپوزیت‌ها به‌کار می‌رود.

تولید انواع محصولات ضد باکتری با استفاده از نانومواد

ساخت دستگاه‌های تولیدکننده‌ الیاف نانومتری در انواع آزمایشگاهی، صنعتی و قابل حمل

تولید بتن مقاوم در برابر خوردگی با استفاده از افزودنی‌های نانومتری

تولید نانوفیلترهای تصفیه‌کننده هوا در چندین نوع خانگی، صنعتی و قابل استفاده در خودرو

تولید لوله‌های پلیمری بدون صدا برای آب و فاضلاب

تولید بسته‌بندی‌های مواد غذایی و میوه با هدف افزایش عمر محصولات

تولید قطعات نانوکامپوزیتی برای استفاده در خودرو

تولید انواع لباس‌های ضد آب و ضد لک

تولید کاشی و سرامیک‌های ضد لک

تولید مواد تثبیت‌کننده شن و خاک

شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی برای استفاده در ساختمان

روانکارهای مبتنی بر نانوذرات برای کاهش مصرف سوخت خودرو

علاوه بر این، اولین خط تولید صادراتی نانو الیاف یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان در کره جنوبی راه‌اندازی شده است. دستگاه الکتروریسی ساخته‌شده قادر به تولید نانوالیاف‌های مورد نیاز برای تولید ماسک در حوزه فیلتراسیون است و همچنین در تولید داربست‌های پزشکی کاربرد دارد.

دستگاه الکتروریسی که قادر به تولید نانو الیاف برای تولید ماسک است

سند ۱۰ ساله دوم راهبردی

اجرای سند ۱۰ ساله دوم توسعه فناوری‌نانو از سال ۱۳۹۴ آغاز شد و تا ۱۴۰۴ ادامه دارد. رویکرد کلی حاکم بر سند اول ناظر بر توسعه و تربیت سرمایه انسانی و تأمین زیرساخت‌های توسعه این فناوری بود و این رویکرد در سند دوم راهبردی به رویکردهایی از قبیل دستیابی به مرجعیت علمی نانو در جهان، توسعه فناوری‌های کلیدی، استقرار سیستم نانونماد، ایجاد و ارتقای صنایع نانو و توسعه بازار این فناوری ارتقاء یافته است.

در سند ۱۰ ساله‌ دوم توسعه فناوری‌نانو، ارتقای اقتدار علمی کشور، توسعه صنعت و بازار نانو با نگاه صادراتی و نقش‌آفرینی این فناوری در تولید ثروت و بهبود کیفیت زندگی هدف‌گیری شده است؛ اهدافی که لازمه‌ دستیابی به آنها، حفظ ویژگی‌های مثبت و مناسب این حرکت تا به امروز، قانع نشدن به پیشرفت‌های موجود و تلاش و حرکت جهادی و با برنامه در راه رسیدن به قله‌ها است.

سخن آخر اینکه عملکرد ستاد فناوری نانو به الگویی برای سایر حوزه‌ها تبدیل شده است؛ چراکه کارنامه فعالیت این ستاد نشان داده است که هر جایی که رد پایی از حمایت‌ها بوده و محققان توانسته‌اند بدون چالش و دغدغه پروبال بگیرند، توانسته‌اند در عرصه‌های ملی و بین‌المللی عرض اندام کنند و جایگاه کشور را در حوزه‌های علمی ارتقاء دهند.