پيامدهاي اجتماعي علوم و فنّاوري نانو
1- مقدّمه
مقياس نانو نه فقط يك گام به سمت كوچك‌سازي، كه مقياسي ذاتا&•uot; متفاوت است. بر اثر مكانيك كوانتومي، محدوديت ماده در ساختارهاي كوچك، نسبت سطح به حجم زياد و ديگر خواص، پديده‌ها و جريانات منحصربه‌فرد، رفتار جديدي رخ مي‌نمايد. بسياري از تئوريهاي كنوني ما براي مقياس ميكرومتر در ابعاد نانومتر داراي وضع وخيمي است. اين تئوريهاي كنوني براي توصيف پديده‌هاي جديد در مقياس نانو ناكارآمد است.
هرچه دانش در مورد علوم نانو در سطح جهان افزايش مي‌يابد، بيشتر آشكار مي‌شود كه اين ترقّي، علمي بنيادي است. در اين تحوّل، تغييرات عظيمي صورت خواهدگرفت تا مواد، وسايل و سيستمهاي ناشناخته، ساخته‌شوند. خواص و عملكرد بديع مقياس نانو را مي‌توان با كنترل مواد در بلوكهاي ساختماني‌اش، اعم از اتم، مولكول و نانوساختار بدست آورد. نانوتكنولوژي عبارتست از گردآوري اين نانوساختارها در مواد، سيستم‌ها و معماريهاي بزرگتر- البتّه در اين سيستمهاي در مقياس بزرگ، كنترل و ساخت هم چنان در مقياس نانو باقي مي‌ماند.
امروز نانوتكنولوژي در طفوليت خود به سر مي‌برد، چون تنها مي‌توان ساختارهاي ابتدايي اين مقياس را با مقداري دقّت عمل ساخت. با اين حال، دگرگوني هايي پيش‌بيني شده‌است؛ ازجمله: چندين برابرشدن كارآيي كامپيوتر، بازسازي عضو انسان از روي بافت مهندسي‌شده، مواد (طرّاح) كه از چيدن اتمها و مولكولها مستقيما; ساخته مي‌شود و ظهور پديده‌هاي جديد در شيمي و فيزيك.
نانوتكنولوژي ذهن دانشمندان، مهندسين و اقتصاددانان را تسخير كرده‌است و اين علاوه بر انفجار كشفيات در مقياس نانو، به دليل پيامدهاي اجتماعي بالقوّة آن نيز هست. مطابق بخشنامه‌ا‌ي كه از كاخ سفيد (از ادارة سياستگزاري علوم و تكنولوژي و ادارة مديريت و بودجه) در پاييز 2000 به تمام ادارات دولتي فدرال فرستاده شده‌است، نانوتكنولوژي در صدر ليست رشته‌هاي نوظهور تحقيق و توسعه در آمريكا قرار دارد. برنامة پيشگامي ملّي نانوتكنولوژي مصوب نوامبر 2000 كنگره، مجموع 422 ميليون‌دلار را براي 6 وزارتخانه و سازمان دربرداشته‌است.
نانوتكنولوژي به‌خاطر كنترل مواد در مقياس نانو جهت مراقبت‌هاي بهداشتي، محيط زيست، حفظ منابع و تقريبا تمام صنايع مورد توجّه قرار گرفته‌است. شكّي نيست كه پيامدهاي گسترده‌تر انقلاب علوم و فنّاوري نانو براي جامعه بسيار عميق خواهدبود.
برنامة پيشگامي ملّي نانوتكنولوژي :
اين برنامه بطور صريح به دنبال ايجاد فرصت‌هايي براي كار ميان‌رشته‌ا‌ي است كه همة اين رشته‌هاي سنتي را گردهم مي‌آورد. NNI :
به طي‌كردن تحقيقات بنيادي در علوم و مهندسي نانو سرعت خواهدبخشيد
دانش موردنياز را براي ابتكارات تكنولوژيكي فراهم خواهدساخت.
نيروي كار لازم را براي اكتشاف در اين علم آموزش خواهدداد.
و پايه‌ا‌ي علمي براي توليد تجاري آينده حاصل خواهدكرد.
تحوّلات بالقوه‌ا‌ي در مواردي مثل مواد، ساخت و توليد، داروسازي و مراقبت‌هاي بهداشتي، محيط زيست و انرژي، بيوتكنولوژي و كشاورزي، الكترونيك و فنّاوري اطّلاع‌رساني و امنيت ملّي، انتظار مي‌رود. تأثير نانوتكنولوژي بر روي بهداشت، ثروت و استانداردهاي زندگي براي مردم اين قرن جديد، حداقل به اندازة تأثير مجموع ميكروالكترونيك، تصويربرداري پزشكي، مهندسي به كمك كامپيوتر(CAD) و پليمرهاي ساختة دست بشر در قرن گذشته، خواهدبود.
NNI براي پنج فعّاليّت گسترده برنامه‌ريزي شده‌است:
مطالعات بنيادي
چالشهاي عمده
مراكز و شبكه‌هاي برتر
زيرساخت‌هاي تحقيقاتي
و پيامدهاي اجتماعي و نيروي كار;
تحت آخرين عنوان، تأثير نانوتكنولوژي روي جامعه –از نظر قانوني، اخلاقي، اجتماعي، اقتصادي و پرورش نيروي كار- به‌منظور كمك به شناسايي نگراني‌هاي اجتماعي و راههاي منتهي به آنها، بررسي مي‌شود. با شروع‌شدن NNI، فرصتي استثنايي براي گردآوري مطالعات و مباحثات اجتماعي و بهره‌گيري از مطالعات اجتماعي بعنوان بخش مركزي استراتژي سرمايه‌گذاري NNI، بوجود آمده‌است.
كارگاه آموزشي NSET در مورد;پيامدهاي اجتماعي علوم و فنّاوري نانو: مطالعه روي پيامدهاي اجتماعي، موفقيت NNI را تسريع خواهدكرد و به ما كمك مي‌كند تا زودتر، بهتر و مطمئن‌تر از مزاياي اين فنّاوري جديد، بهره‌مند شويم. در اين راستا، زيركميتة علوم، مهندسي وفنّاوري نانو (NSET ) وابسته به كميتة تكنولوژي (CT) وابسته به مجمع ملّي علوم و تكنولوژي (NSTC) –كه بعنوان يك گروه بين سازماني، NNI را هماهنگ مي‌سازد- در 28 و 29 سپتامبر 2000، مسؤوليت كارگاهي آموزشي با موضوع پيامدهاي اجتماعي علوم و فنّاوري نانورا در مؤسّسة ملّي علوم بر عهده گرفت. اين كارگاه آموزشي، محقّقين نانوتكنولوژي، دانشمندان علوم اجتماعي و سياستگزاراني به نمايندگي از دانشگاه، دولت و بخش خصوصي را براي 4 هدف زير گردهم آورد :
بازبيني مطالعات جاري روي پيامدهاي اجتماعي نانوتكنولوژي (آموزشي، فنّي، اقتصادي، پزشكي، زيست‌محيطي، اخلاقي، قانوني، فرهنگي و غيره).
شناخت روشهاي تحقيق و ارزيابي براي مطالعات آيندة پيامدهاي اجتماعي.
ارائة دورنماهايي از كوتاه‌مدت (3 تا 5 سال)، ميان‌مدت (5 تا 20 سال) و درازمدت (بيش از 20 سال) و راههاي گوناگون رسيدن به آنها.
پيشنهاد زمينه‌هايي براي سرمايه‌گذاري تحقيقاتي و بهبود آموزش.
اين گزارش به مواردي بسيار گسترده‌تر از علوم و مهندسي، مثل نحوة تغيير جامعه توسط نانوتكنولوژي و اقدامات لازم براي آمادگي براي اين تحوّل، اشاره دارد. نتيجه‌گيري و پيشنهادات اين گزارش، مبنايي براي افراد درگير در NNI و عموم مردم براي توجّه به پيامدهاي آيندة اجتماعي است.
بخش 2 تا 5 اين گزارش، نتيجه‌گيري و پيشنهادات بدست‌آمده از كارگاه آموزشي را نشان مي‌دهد. اظهارنظرهاي شركت‌كنندگان در مورد پيامدهاي اجتماعي در بخش 6 آمده‌است. ليست شركت‌كنندگان و كمك‌كنندگان به اين گزارش، در;ضميمة الف و سخنان تأييدكننده شخصيّتها در مورد NNI به‌طور انتخابي درضميمة بوجود دارد.
اهداف نانوتكنولوژي
علوم و مهندسي نانو، منجر به فهم بهتر طبيعت، پيشرفت در تحقيقات و آموزش پايه‌ا‌ي و تغييرات عمده‌ا‌ي در توليد صنعتي، اقتصاد، بهداشت، مديريت زيست‌محيطي و حفظ منابع خواهدشد. مثالهاي نويدبخشي از نانوتكنولوژي كه در 10 تا 15 سال آينده، يك بازار جهاني بالاي 1000 ميليارددلار در سال خواهدداشت، در ذيل مي‌آيد :توليد صنعتي : انتظار مي‌رود كه به محض اين كه علوم نانو موجبات درك پديده‌هاي نانو، و مهندسي نانو ابزارهاي لازم را تدارك ببينند، مقياس نانومتر به يك مقياس طولي بسيار كارا در توليد صنعتي تبديل شود.و موادي با كارآيي بالا و خواص و كاركرد منحصربه‌فرد توليد خواهندشد كه شيمي مرسوم قادر به ساختشان نيست. تخمين زده مي‌شود در10 سال آينده، مواد وفرآيندهاي نانوساختاري، بازاري در حد 340 ميليارددلار داشته‌باشند (مؤسّسة تحقيقاتي هيتاچي، مجلة Personal Communication ، سال 2001).
الكترونيك : تخمين زده شده‌است كه نانوتكنولوژي سالانه 300 ميليارددلار براي صنعت نيمه‌هادي و مقدار مشابهي براي مدارات مجتمع (IC) در 10 تا 15 سال آينده به‌همراه داشته‌باشد (صفحة 74 و 75 همين گزارش).
مراقبت‌هاي بهداشتي پيشرفته : نانوتكنولوژي به افزايش طول عمر، كيفيت زندگي و افزايش مهارتهاي بدني كمك مي‌كند.
داروها : حدود نصف كل توليد دارو در آينده متكي بر نانوتكنولوژي خواهدبود؛ بيش از 180 ميليارددلار در سال در 10 تا 15 سال آتي (E. Cooper, Elan از شركت Nanosystems ، مجلة Personal Communication ، سال 2000).
كارخانجات مواد شيميايي : كاتاليست‌هاي نانوساختاري در صنايع فرآوري نفت و مواد شيميايي كاربرد دارند، با يك تخمين سالانة 100 ميليارددلار در 10 تا 15 سال آتي (با فرض سابقة افزايش حدود 10% از 30 ميليارددلار موجود در سال 1999).
حمل‌ونقل : نانومواد و نانوالكترونيك، خودروهايي سبك‌تر، سريعتر و ايمن‌تر؛ و جاده‌ها، پل‌ها، باندهاي پرواز، خطوط لوله و خطوط ريلي بادوام‌تر، مطمئن‌تر و ارزان‌تري ايجاد خواهدكرد. پيش‌بيني مي‌شود تنها محصولات هوافضاي حاصل از نانوتكنولوژي در 10 سال آينده، سالانه بازاري 70 ميليارددلاري داشته‌باشد (مؤسّسة تحقيقاتي هيتاچي، مجلة Personal Communication ، سال 2001).
دوام‌پذيري منابع : نانوتكنولوژي:
فيلتراسيون و نمك‌زدايي آب را اقتصادي‌تر مي‌نمايد.
استفاده از منابع تجديدپذير انرژي، مثل تبديل انرژي خورشيدي بسيار كارا را عملي مي‌سازد
و در نتيجة اين كارها، نياز به منابع كمياب كاهش مي‌يابد و با حذف آلودگي، محيط زيست تميزتر مي‌شود. في‌المثل پيش‌بيني‌ها نشان مي‌دهد طي 10 الي 15 سال، نانوتكنولوژي در امر روشنايي به پيشرفتهايي دست خواهديافت كه مي‌تواند مصرف جهاني انرژي را تا بيش از 10% كاهش دهد،كه 100 ميليارددلار صرفه‌جويي و 200 ميليون‌تن كاهش انتشار كربن (گازهاي گلخانه‌ا‌ي) را به‌همراه خواهدداشت. (صفحة 93، NNI: The Initiative and Its Implementation Plan)
آگاهي و فهم علمي نسبت به طبيعت :
نانوتكنولوژي توان ساخت محصولات با كارآيي فوق‌العاده بالا را دارد،كه اين امر نيازمند فهم مقدّماتي راههاي كنترل و دست‌كاري ماده در مقياس نانومتر و بكارگيري نانوساختارها و نانوفرآيندها در ابتكارات تكنولوژيكي خواهدبود ودر آن هنگام كه به صورت مولّد فنّاوري درآيد، در هستة رقابت‌هاي فشردة بين‌المللي خواهدبود.
انتظار مي‌رود نانوتكنولوژي نيروي غالب در جامعة ما در دهه‌هاي آتي باشد. يورشهاي تجاري گذشته در صنايع هارديسك، روكش‌ها، عكاسي و داروسازي، نشان داده‌است كه چگونه تحوّلات علمي بدين شكل مي‌تواند با تغيير الگوهاي توليد، تجارتهاي چند ميليارددلاري را زيرورو سازد. با اين حال، پيش از عملي‌شدن توان نانوتكنولوژي، مشكلات طاقت‌فرسايي در درك بنياني نظامها در اين مقياس باقي خواهدماند.
امروز نانوتكنولوژي هنوز در طفوليتش است و فقط مي‌توان نانوساختارهاي ابتدايي را با قدري تلاش و دقّت ساخت. دانش اتمها و مولكولهاي ساده، و دانش مواد از ميكروساختارها تا مقياسهاي بزرگتر بدست آمده‌است. چالش باقيماندة مربوط به مقياس نانو، تقريبا به اندازة قطر 1 تا 100 مولكول است، تا بتوان خواص بنيادي ماده را تعيين و روي آن كار مهندسي انجام داد. بر پاية توانايي‌هاي جديدا كسب‌شده در اندازه‌گيري، دست‌كاري و سازماندهي ماده در اين مقياس، انقلابي در علوم و فنّاوري به راه افتاده‌است. ساختمانهاي نظم‌يافتة اخيرا كشف‌شده، نقاط عطفي علمي هستند كه به پيشرفتهايي در آينده، اشاره دارند؛ مثلاْ به موارد كليدي زير مي‌توان اشاره كرد:
نانولو‌له‌هاي كربن
موتورهاي مولكولي
چيدمان‌هاي برپايه DNA
نقاط كوانتومي
سوئيچ‌هاي مولكولي
نانوتكنولوژي فقط يك گام ديگر به سمت كوچك‌سازي نيست، بلكه مقياسي ذاتا متفاوت است. اين رفتار نو، نتيجة مكانيك كوانتومي، محدوديت ماده در ساختمانهاي كوچك، سطوح تماس بزرگ و ديگر خواص، پديده‌ها و جريانات منحصربه‌فرد است. بسياري از تئوريهاي كنوني ماده در مقياس ميكرومتر، در نانومتر وضع وخيمي دارند و قادر به توصيف پديده‌هاي مقياس نانو نيستند.
علوم نانو، يك عنصر اساسي در درك بهتر طبيعت در دهه‌هاي آتي خواهدبود. ازجمله موارد مهم در آينده، هم كاريهاي تحقيقاتي ميان‌رشته‌ا‌ي بزرگتر، آموزش و پرورش خاص و انتقال ايده‌ها و افراد به صنعت خواهدبود.
توليد، مواد و محصولات صنعتي :
نانوتكنولوژي تغيير بنياني مسيري است كه در آينده، موجب ساخت مواد و ابزارهايي خواهدشد. امكان سنتز بلوكهاي ساختماني نانو با اندازه و تركيب به دقّت كنترل‌شده و سپس چيدن آنها در ساختارهاي بزرگتر، كه داراي خواص و كاركرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابي در مواد و فرآيندهاي توليد آنها، ايجاد مي‌كند. محقّقين قادر به ايجاد ساختارهايي از مواد خواهندشد كه در طبيعت نبوده و شيمي مرسوم نيز قادر به ايجادشان نبوده‌است. برخي از مزاياي نانوساختارها عبارتست از:
مواد سبك‌تر، قوي‌تر و قابل برنامه‌ريزي
كاهش هزينة عمر كاري از طريق كاهش دفعات نقص فنّي
ابزارهايي نوين بر پاية اصول و معماري جديد
بكارگيري كارخانجات مولكولي يا خوشه‌ا‌ي كه مزيّت مونتاژ مواد در سطح نانو براي هدفي مشخّص را دارند.
انجمن صنعت نيمه‌هادي (SIA) ، نقشه‌ا‌ي براي پيشرفتهاي متوالي در كوچك‌سازي، سرعت و كاهش توان مصرفي در وسايل پردازش اطّلاعات – سنسورهاي دريافت سيگنال، ابزارهاي منطقي براي پردازش، ابزارهاي ذخيره‌سازي براي حافظه، نمايشگرها براي نمايش و ابزارهاي انتقال داده براي ارتباطات- ترسيم نموده‌است. نقشة SIA آيندة نانوالكترونيك و فنّاوري كامپيوتر را تا حدود 2010 و ساختارهاي 1/0 ميكروني (100 نانومتر)، يعني آستانة ايجاد ابزارهاي نانوساختاري كامل، پيش‌بيني كرده‌است. از آنجا كه اصول، روشهاي ساخت و فنون لازم براي گردآوري ابزارها درون سيستمهاي نانو غالبا ناشناخته‌است، اين نقشه پيش از رسيدن به ابزارهاي نانوساختاري واقعي خاتمه مي‌يابد. به‌نظر مي‌رسد كه موارد جديدي مثل رايانه‌هاي شيميايي، بيومولكولي و كوانتومي كه بر پاية پديده‌ها و ساختارهاي نانو هستند، بروز پيداكنند.
بلوكهاي ساختماني حيات – پروتئين‌ها، اسيدهاي نوكلئيك، ليپيدها، كربوهيدراتها و تقليدگرهاي غيرزيستي(non-biological mimics) آنها- مثالهايي از مواد داراي خواص منحصربه‌فرد مي‌باشند، كه اين خواص تابعي از اندازه، درجة بازشدگي(folding)، و الگويشان در مقياس نانوست. بيوسنتز و بيوفرآوري، راههاي كلا جديدي براي ساخت محصولات شيميايي و دارويي ارایه مي‌دهند. گردهم‌آوري بلوكهاي ساختماني زيستي به شكل مواد و ابزارهاي مصنوعي، خواص موردنظر مواد را با كاركردهاي زيستي تلفيق مي‌كند. سيستمهاي زيستي، تحقيقات وسيعي را در چندين رشته مي‌طلبند. مثلا رشتة پرفعّاليّت شيمي تقليدگرهاي زيستي، بر اين اساس است.
نانو تکنولوژی از دیدگاه جامعه شناختی
نانوتکنولوژی پهنه ای از علم است که در آن ابعاد و تلرانس هایی با دقت یک دهم تا صد نانومتر نقش حیاتی ایفا می کند.در واقع این تعریف از Albert Franks تمامی زمینه های نانو را در بر می گیرد.
با پیشرفت تکنولوژی های در مقیاس نانو توسعه تولید مولوکولی امکان پذیر می شود.
نانوتکنولوژیی که به مراتب قدرتمندتر و نظام مندتر است و در آن ماشینهایی در مقیاس نانو برای تولید محصولاتی در مقیاس بزرگ با دقت اتمی و هزینه پایین به کار می روند.
مکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman)، برنده جایزه نوبل فیزیک، مطرح شد. فین من طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیز ها را رد نمی کند. وی اظهار داشت که می توان با استفاده از ماشین های کوچک ماشین هایی به مراتب کوچک تر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد. همین عبارت های افسانه وار فاینمن من راهگشای یکی از جذاب ترین زمینه های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روبوت هایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانوماشین هایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند ، هر دانشمندی را به وجد می آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روبوت ها یا ماشین های مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی درمی آیند. شاید در آینده ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر، تختخوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.
ماجرای پیدایش دو عبارت (( رو- پایین )) ((زیر- بالا)) در تعریف نانوتکنولوژی به جدال بزرگ اسمالی- درکسلر برای تصاحب مقام پدر خواندگی این دنیا اسرارآمیز بر می گردد. عبارت اول بیانگر برداشت جدیدتری از نانوتکنولوژی است که به سرکردگی ریچارد اسمالی برنده جایزه نوبل شیمی سال 1996 به خاطر کشف ساختار جدیدی از کربن موسوم به باک میسترفولون-c60 در مخالفت با نانوتکنولوژی درکسلری رواج یافت .اما عبارت(( زیر بالا)) بر گرفته افکار رادیکال کیم اریک درکسلر نخستین پروفسور نانوتکنولوژی از دانشگاه MIT و بنیان گذار واژه نانوتکنولوژی در تبیین مفهوم تولید مولوکولی است در میانه دهه 80درکسلر با تکیه بر نبوق خارق العاده و الهام از مقاله تاریخیrichard Feynman ((ان پایین ها یک عالمه جاهست ))، مفاهیم نوینی را از کنترل و تولید مواد در سطوح اتمی و مولکول ارائه کرد. سخنان درکسلر در ابتدا به قدری حیرت آور و پیچیده به نظر می رسید که بیشتر دانشمندان و کارشناسان را تنها به تحسین واداشت. اما در اواخر دهه 90 و در اوایل هزاره سوم دو جریان متفاوت متشکل از صاحبان صنایع و عده ای از دانشمندان به سرکردگی ریچارد اسمالی نانوتکنولوژی درکسلری را اساسا وهم و خیال ناممکن می دانست با استفاده از ضعف درکسلر در جلب افکار عمومی و روابط نه چندان مناسب وی با مجامع سیاسی تلاش کردند پرچم نانوتکنولوژی را از چنگ درکسلر در آورد.سرانجام این جریان نو در سال 2003 به کمک حمایتهای سیاسی و به راه انداختن جنجال ژورنالیستی سناریوی توده لزج خاکستری درکسلر را از میدان به در کنند.
به عنوان یکی از ویژگی های نانوتکنولوژی می توان گفت که این مفهوم در بردارنده زمینه تحقیق و توسعه ای کاملا چند رشته ای است.در واقع تحقیقات در مقیاس نانو به بهره گیری همزمان از دانش ابزارها و تکنیکها و نیز اطلاعات درباره فیزیک واکنشهای مولوکولی و اتمی تبدیل شده است.امروزه دانشمندان علم مواد مهندسان مکانیک و الکترونیک و محققان علوم پزشکی به دنبال تشکیل تیمهای تحقیقاتی متشکل از زیست شناسان فیزیکدانان و شیمیدانان هستند.
چیزی حدود سی سال پیش کمپانی فاکس قرن بیستم مشتاقان سینما را به سفری خارق العاده برد.در این گشت و گذار سینمایی سیاستمداری به نام ریکوئل ولش بر اثر لخته شدن خون در آستانه مرگ قرار گرفت تا اینکه دانشمندان از طریق تکنولوژی های معجزه آسایی کشتی فلزی ده متری را تا اندازه سرسوزنی کوچک کرد.با شروع حرکت این کشتی در جریان خون بدن ولش تماشاچیان با نفسهایی به شماره افتاده و چهره هایی لرزان گلوبول های شفیدی را مشاهده کردند که به بزرگی غولهای عظیم الجثه در ماجراهای گالیور بودند.خدمه این کشتی پس از به پایان رساندن ماموریتشان به اندازه واقعی باز گشتند.در واقع اولین گام در راستای رویاهای بشر برای کوچک کردن پزشکی تا ابعاد میکروسکوپی بود.امروزه ما در سینما از داستانهای به مراتب مهیجتری لذت می بریم.داستان بچه هایی که به اندازه مورچه در می آیند و ماشین های میکروسکوپی که برای آلوده کردن جهان فرستاده شده اند.
این تکنولوژی جدید توانایی آن را دارد که تاثیری اساسی بر کشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتکنولوژی که بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود .
انتظار می رود که مقیاس نانومتر به یک مقیاس با کارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد که روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد .
نانوتکنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و 900 میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی 10 تا 15 سال آینده شود .
نانوتکنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، کیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .
تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متکی به نانوتکنولوژی خواهد بود که این امر ، خود 180 میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد .
کاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای کاربردهای فراوانی هستند که پیش بینی شده است این دانش ، سالانه 100 میلیارد دلار را طی 10 تا 15 سال آینده تحت تاثیر قرار دهد .
نانوتکنولوژی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمک زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر هم چون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یک نوع انباره جریان گذرا با الکترودهای نانولوله کربنی که اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد که این روش 10 بار کمتر از روش اسمز معکوس ، آب دریا را نمک زدایی می کند .
انتظار می رود که نانوتکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم کند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی 10 تا 15 سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتکنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا 10 درصد کاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه 100 میلیارد دلار و هم چنین کاهش آلودگی هوا به میزان 200 میلیون تن کربن شود.
در چند سال گذشته بازارچند میلیارد دلاری برپایه نانوتکنولوژی کسترش یافته اند . برای مثال در ایالات متحده ، IBM برای هد دیسکهای سخت ، یک سری حسگرهای مغناطیسی را ابداع کرده است .
Eastern Kodak و 3M تکنولوژی ساخت فیلمهای نازک نانو ساختاری را به وجود آورده اند . شرکت Mobil کاتالیستهای نانو ساختاری را برای دستگاههای شیمیایی تولید کرده است و شرکت Merck ، داروهای نانوذره ای را عرضه کرده است . تویوتا در ژاپن مواد پلیمری تقویت شده نانوذره ای را برای خودروها و Samsung Electronics در کره ، در حال کار بر روی سطح صفحات نمایش توسط نانولوله های کربنی هستند . بشر درست در ابتدای مسیر قرار دارد و فقط چندین محصول تجاری از نانوساختارهای یک بعدی بهره می گیرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لایه و سوپر لاستیکها ) . نظزیات جدید و روشهای مقرون به صرفه تولید نانوساختارهای دو و سه بعدی از موضوعات مورد بررسی آینده می باشند.
نانو تکنولوژی یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی که در این عرصه بوقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای که در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت.
نانو تکنولوژی نظیر هر فناوری دیگری چونان یک تیغ دولبه است که می توان از آن در مسیر خیر و صلاح و یا نابودی و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره گیری از این فناوری شناخت دقیق تر خصوصیات آن و آشنایی با قابلیت های بالقوه ای است که در خود جای داده است. در خصوص نانو تکنولوژی یک نکته را می توان به روشنی و بدون ابهام مورد تاکید قرار داد: این فناوری جدید هنوز، حتی برای متخصصان، شناخته شده نیست و همین امر هاله ابهامی را که آن را در برگرفته ضخیمتر می کند و راه را برای گمانزنی های متنوع هموار می سازد.
کسانی بر این باورند که این فناوری نظیر هیولایی فرانکشتین در داستان مری شلی و یا همانند جعبه پاندورا در اسطوره های یونان باستان، مرگ و نابودی برای ابنای بشر درپی دارد. در مقابل گروهی نیز معتقدند که به مدد توانایی های حاصل از این فناوری می توان عالم را گلستان کرد.
در حال حاضر 450 شرکت تحقیقاتی- تجاری در سراسر جهان و 270 دانشگاه در اروپا، آمریکا و ژاپن با بودجه ای که در مجموع به 4 میلیارد دلار بالغ می شود سرگرم انجام تحقیقات در عرصه نانو تکنولوژی هستند. در این قلمرو اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف از خود به نمایش می گذارند و از آنجا که کل طبیعت از همین ذرات تشکیل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به یک معنا شناخت بهتر نحوه شکل گیری عالم است. به این ترتیب دانشمندانی که در این قلمرو به کاوش مشغولند، به یک اعتبار با ذهن و ضمیر خالق هستی و نقشه شگفت انگیز او در خلقت عالم آشنایی پیدا می کنند، اما از آنجا که دانایی توانایی به همراه می آورد، شناسایی رازهای هستی می تواند توان فوق العاده ای را در اختیار کاشفان این رازها قرار دهد. تحقیق در قلمرو نانو تکنولوژی از اواخر دهه 1950 آغاز شد و در دهه 1990 نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات عاید گردید.
از جمله آن که یک گروه از محققان شرکت آی بی ام موفق شدند35 اتم گزنون را بر روی یک صفحه از جنس نیکل جای دهند و با کمک این تک اتمها نامی را بر روی صفحه نیکلی درج کنند. محققان دیگر به بررسی درباره ساختارهای ریز موجود در طبیعت نظیر تار عنکبوت ها و رشته های ابریشم پرداختند تا بتوانند موادی نازک تر و مقاوم تر تولید کنند. در این میان ساخت یک نوع مولکول جدید کربن موسوم به باکمینسترفولرین یا کربن- 60 راه را برای پژوهشهای بعدی هموارتر کرد. محققان با کمک این مولکول که خواص حیرت انگیز آن هنوز در درست بررسی است، لوله های موئینه ای در مقیاس نانو ساخته اند که می تواند برای ایجاد ساختارهای مختلف در تراز یک میلیونیم متر مورد استفاده قرار گیرد. بررسی هایی که در ابعاد نانو بر روی مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه ای را آشکار کرده است. به عنوان مثال ذرات سیلیکن در این ابعاد از خود نور ساطع می کنند و لایه های فولاد در این مقیاس از استحکام بیشتری در قیاس با صفحات بزرگتر این فلز برخوردارند.
برخی شرکتها از هم اکنون بهره برداری از برخی یافته های نانوتکنولوژی را آغاز کرده اند. به عنوان نمونه شرکت آرایشی اورال از مواد نانو در محصولات آرایشی خود استفاده می کند تا بر میزان تاثیر آنها بیفزاید. ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب می شود تا 80درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. توپهای تنیسی که با کربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه هایی تولید کرده اند که با یک بار تکاندن آنها می توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را زایل کرد. با همین یک بار تکان همه گردوخاکی که به این پارچه ها جذب شده اند نیز پاک می شوند. نوارهای زخم بندی هوشمندی با این مواد درست شده که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی، پزشکان را مطلع می سازند.
از همین نوع مواد هم چنین لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود- تمیزکردن دارند. لنزها و عدسی های عینک ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و یک گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند که درصددند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می پوشاند و مانع خروج آنها می شود. مهمترین نکته درباره موقعیت کنونی فناوری نانو آن است که اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده اند که در تراز تک اتمها به بهره گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود. یک گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانوتکنولوژی بر این اعتقادند که می توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، در درون آنها به کاوش و تحقیق پرداخت. شیوه های کنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آن چه که در درون سلول اتفاق می افتد ناگزیرند سلولها را از هم بشکافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می رود.
یک گروه از محققان که در گروهی موسوم به اتحاد سیستمهای زیستی گرد آمده اند، سرگرم تکمیل ابزارهای ظریفی هستند که هدف آن بررسی اوضاع و احوال درون سلول در زمان واقعی و بدون آسیب رساندن به اجزای درونی سلول یا مداخله در فعالیت بخشهای داخلی آن است. ابزاری که این گروه مشغول ساخت آن هستند ردیف هایی از لوله ها یا سیمهای بسیار ظریفند که قادرند وظایف مختلفی را به انجام برسانند از جمله آنکه هزاران پروتئینی را که به وسیله سلولها ترشح می شود شناسایی کند. گروههای دیگر از محققان نیز به نوبه خود سرگرم تولید دستگاهها و ابزارهای دیگر برای انجام مقاصد علمی دیگر هستند.
به عنوان نمونه یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را دردست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می تواند پروتئین های معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدیدنظر اساسی قرار داد. سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می رسانند: از جمله انتقال اطلاعات و علایم و داده ها میان خود، ردوبدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی. یک گروه از روش تازه ای موسوم به الگوی انتقال ابر - شبکه استفاده کرده اند که ساخت نیمه هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می سازد. هریک از این لوله های بسیار ریز بالقوه می توانند یک پادتن خاص یا یک اولیگو نوکلئو اسید و یا یک بخش کوچک از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند.
با کمک هر تراشه می توان 1000 آزمایش متفاوت بر روی یک سلول انجام داد. برای دستیابی به موفقیت کامل باید بر برخی از محدودیتها غلبه شود، ازجمله آنکه درحال حاضر برای بررسی سلولها باید آنها را در درون مایعی قرار داد که مصنوعاً محیط زیست طبیعی سلولها را بازسازی می کند، اما یون موجود در این مایع می تواند سنجنده های موئینه را از کار بیندازد. برای رفع مشکل، محققان سلولها را درون مایعی جای می دهند که چگالی یون آن کمتر است. گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع کنند. یکی از این ابزارها چنان که اشاره شد یک فیبر نوری است که ضخامت نوک آن 40 نانومتر است و بر روی نوک نوعی پادتن جا داده شده که قادر است خود را به مولکول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوری درخور توجه است.
از آنجاکه قطر نوک این فیبر نوری، از طول موج نوری که برای روشن کردن سلول مورد استفاده قرار می گیرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، درعوض در نزدیکی نوک فیبر مجتمع می شوند و یک میدان نوری بوجود می آورند که تنها می تواند مولکولهایی را که در تماس با نوک فیبر قرار می گیرند تحریک کند. به نوک این فیبر نوری یک پادتن متصل است و محققان به این پادتن یک مولکول فلورسان می چسبانند و آنگاه نوک فیبر را به درون یک سلول فرو می کنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولکول فلورسان نوک فیبر، این مولکول را کنار می زند و خود جای آن را می گرد. به این ترتیب نوری که از مولکول فلورسان ساطع می شد از بین می رود و فضای درون سلول تنها با نوری که به وسیله میدان موجود در فیبر نوری بوجود می آید روشن می شود و درنتیجه محققان قادر می شوند یک تک مولکول را در درون سلول مشاهده کنند.
مزیت بزرگ این روش در آن است که باعث مرگ سلول نمی شود و به دانشمندان اجازه می دهد درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند. نانو تکنولوژی هم چنین به محققان امکان می دهد که بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا مولکولهای با چگالی بسیار کم را مشاهده کنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیمه هادیهای فلزی در یک فرکانس خاص از خود نور ساطع می کنند و از این نور می توان برای مشخص کردن مجموعه ای از مولکولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده کرد. به نوشته هفته نامه علمی نیچر چاپ انگلستان یک گروه از محققان دانشگاه میشیگان نیز توانسته اند سنجنده خاصی را تکمیل کنند که قادر است حرکت اتمهای روی را در درون سلولها دنبال کند و به دانشمندان در تشخیص نقایص زیست عصبی مدد رساند.
از ابزارهای در مقیاس نانو هم چنین می توان برای عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمایشی که بتازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100برابر بازده عمل را افزایش می دهد. محققان امیدوارند در آینده ای نه چندان دور با استفاده از نانو تکنولوژی موفق شوند امور داخلی هر سلول را تحت کنترل خود درآورند. هم اکنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می توانند فعالیت پروتئینها و مولکول دی ان ای را در درون سلول کنترل کنند. به این ترتیب نانو تکنولوژی به محققان امکان می دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها یعنی اصلی ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه کامل سازند.
در پایان می توان گفت مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد.
طب و بدن انسان :
نگرش‌هاي اخير به سمت استفاده از ابزارها و سيستمهاي نانوساختاري، پيشنهاد مي‌دهد كه فرآيند آزمايشگاهي كنوني توالي ژني(genome seuencing) و تشخيص ابراز ژن(gene expression) را به‌نحو شگرفي با استفاده از سطوح و ابزارهاي نانو ساختهnanofabricated) كاراتر بسازيم. افزايش يافتن قدرتمان براي ترسيم سرشت ژنتيكي يك فرد، روشهاي شناسايي و درمان را دگرگون مي‌كند.
فراتر از سهل‌شدن استفادة بهينه از دارو، نانوتكنولوژي مي‌تواند فرمولاسيون و مسيرهايي براي رهايش دارو(Drug Delivery) تهيه كند، كه به‌نحو حيرت‌انگيزي توان درماني داروها را افزايش مي‌دهد.
هم چنين افزايش قابليت‌هاي نانوتكنولوژيكي، به‌طور خاص مطالعات پايه‌ا‌ي زيست‌شناسي و پاتولوژي سلولي را تقويت خواهدكرد. در نتيجة پيشرفت ابزارهاي تحليل‌گر جديد كه قادر به شناسايي جهان نانومتر باشند، اين امر بسيار متحمّل خواهدبود كه بتوان خواص شيميايي و مكانيكي سلولها (ازجمله فرآيندهايي مثل تقسيم سلولي و غيـره) را اندازه‌گيـري و تغييـر داد. اين قابليت‌ها تكميل‌كنندة (و به شدّت پشتيباني‌كننده) تكنيكهاي مرسوم ميانگين كلّي در علوم حيات هستند.
مواد زيست‌سازگاري با كارآيي بالا، از توانايي‌مان در كنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزي معدني و آلي را مثل اجزاي فعّال، مي‌توان براي اعمال نقش تشخيصي (مثل ذرات كوانتومي كه براي مرئي‌سازي بكار مي‌رود) درون سلولها وارد نمود.
در آخر افزايش توان محاسباتي بوسيلة نانوتكنولوژي، ترسيم وضعيت شبكه‌هاي ماكرومولكولي را در محيط‌هاي واقعي ممكن مي‌سازد. اينگونه شبيه‌سازي‌ها براي بهبود قطعات كاشته‌شدة زيست‌سازگار در بدن و جهت فرآيند كشف دارو، الزامي خواهدبود.
يك پروندة همچنان مفتوح اين خواهدبود كه سيستم مراقبت‌هاي بهداشتي، چگونه با اين تحوّلات فنّاوري، تغيير خواهدنمود؟
دوام‌پذيري منابع: كشاورزي، آب، انرژي، مواد و محيط زيست پاك
نانوتكنولوژي چندان كه ذكر شد، منجر به تغييرات شگرفي در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهدشد و پسآب و آلودگي را كاهش خواهدداد. همچنين فنّاوريهاي جديد، امكان بازيافت و استفادة مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهدكرد.
محيط زيست :
در درك مولكولي فرآيندهاي مقياس نانو كه در طبيعت رخ مي‌دهد
در ايجاد و درمان مسائل زيست‌محيطي از طريق كنترل انتشار آلاينده‌ها
در توسعة فنّاوريهاي سبزجديد كه محصولات جانبي ناخواستة كمتري دارند
ويا در جريانات و مناطق حاوي فاضلاب، داشته‌باشد.
لازم به ذكراست، نانوتكنولوژي توان حذف آلودگي‌هاي كوچك از منابع آبي (كمتر از 200 نانومتر) و هوا (زير 20 نانومتر) و اندازه‌گيري و تخفيف مداوم آلودگي در مناطق بزرگتر را دارد.
به‌منظور شتاب‌گرفتن درك جامع از نقش زيست‌محيطي پديده‌هاي در مقياس نانو، لازم است دانشمندان و مهندسيني كه خواص بنيادي نانوساختارها را بررسي مي‌كنند، با كساني كه براي درك فرآيند پيچيدة محيط زيست تلاش مي‌كنند، كار نمايند. نانوساختارهاي مدل را مي‌توان بررسي كرد، ولي در همة اين موارد، بايستي تحقيقات را با توجّه به نحوة ارتباطش با محيط زيست واقعي در طبيعت، يا مصارف مفيد زيست‌محيطي آن، تنظيم كرد. محيط زيست‌هاي تحقيقاتي محدود نيست و مي‌تواند شامل مناطق مثل معادن اسيدي، سفره‌هاي زيرزميني و يا مناطق قطبي باشد.
انرژي
:
افزايش كارآيي تبديل انرژي خورشيدي به انواع مفيد انرژي
سلولهاي سوختي بسيار كارا،ازجمله ذخيره‌سازي هيدروژن در نانولوله‌ها
يك برنامه درازمدت در صنعت شيميايي براي استفاده از مواد بلوري بعنوان تكيه‌گاه كاتاليستي، براي كاهش مصرف انرژي و آلودگي، كاتاليست‌هايي با قطر سوراخ كاملا تعريف‌شدة حدود 1 نانومتر را نتيجه داده‌است. كاربرد اين مواد، اساس يك صنعت بالغ بر 30 ميليارددلار در سال در زمان حال را تشكيل مي‌دهد (صفحة 84، NNI: The Initiative and Its Implementation Plan).
MCM-41 مادة نيمه‌متخلخل منظّمي است كه صنعت نفت آن را ساخته‌است. (اين ماده بانام تك‌لايه‌هاي خود چيدمان روي تكيه‌گاههاي نيمه‌متخلخل (SAMMS) نيز شناخته مي‌شود.) اين ماده با قطر سوراخ 10 الي 100 نانومتر هم‌اكنون بطور وسيعي براي حذف آلودگي‌هاي فوق‌العاده كوچك استفاده مي‌شود (رجوع كنيد به كار انجام‌شده در آزمايشگاه ملّي Pacific Northwest در نشرية Nanotechnology Research Direction ، سال 2000، صفحات 218-216).
شركتهاي مواد شيميايي زيادي، مواد پليمري تقويت‌شده با نانوذرات را ساخته‌اند كه مي‌تواند جايگزين اجزاي فلزي بدنة اتومبيلها شود. استفاده گستردة اين نانوكامپوزيت‌ها مي‌تواند در مدّت عمر كاري خودروهايي كه در يكسال توليد مي‌شوند، 5/1 ميليارد ليتر صرفه‌جويي مصرف بنزين به‌همراه داشته‌باشد؛ كه بدين طريق سالانه بالغ بر 5 ميليارد كيلوگرم از انتشار دي‌اكسيدكربن كاسته خواهدشد.
انتظار مي‌رود تغييرات عمده‌ا‌ي در فنّاوري روشنايي در 10 سال آينده رخ دهد. مي‌توان نيمه‌هادي‌هاي مورد استفاده در ديودهاي نوراني (LEDها) جهت روشنايي را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد كرد. در ايالات متحده، تقريبا20% كل برق توليدي، صرف روشنايي (چه لامپهاي التهابي معمولي و چه فلوئورسنت) مي‌شود. در 10 تا 15 سال مطابق پيش‌بيني‌ها، پيشرفتهايي از اين دست مي‌تواند مصرف جهاني را بيش از 10% كاهش دهد كه 100 ميليارددلار در سال صرفه‌جويي و 200 ميليون تن كاهش انتشار كربن را به‌همراه خواهدداشت (صفحات 93-92، NNI: The Initiative and Its Implementation Plan).
جايگزيني كربن‌بلاك در تايرها با نانوذرات تشكيل‌شده از بتونه‌ها و پليمرهاي معدني، فنّاوري جديدي است كه به توليد تايرهاي ضد آب و سازگار با محيط‌زيست منتهي مي‌شود.
آب :
كشاورزي :
مواد شيميايي زيست تخريب‌پذير، كه براي تغذية گياه يا حفظ آن در برابر حشرات به شكل مولكولي طرّاحي شده‌اند.
ارتقاي ژنتيكي گياهان و حيوانات.
انتقال ژنها و دارو به حيوانات.
فنّاوريهاي تست DNA از نوع نانوآرايه‌ا‌ي، به يك دانشمند، مثلا" اين امكان را مي‌دهد كه بفهمد در يك گياه در صورت مواجهه با تنش شوري يا خشكسالي، چه ژني ابراز مي‌شود.
كاربردهاي نانوتكنولوژي در كشاورزي تازه شروع به بررسي شده‌است.
اكتشافات فضايي :
"نانوساختن"(nanofabrication) هم چنين در طرّاحي و ساخت مواد سبك‌وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنياز براي هواپيماها، راكت‌ها، ايستگاههاي فضايي و سكّوهاي اكتشافي سيّاره‌ا‌ي يا خورشيدي، تعيين‌كننده است.
هم چنين استفادة روزافزون از سيستمهاي كوچك‌شدة تمام خودكار، منجر به پيشرفتهاي شگرفي در فنّاوري ساخت و توليد خواهدشد. اين مسأله با نظر به اينكه محيط فضا، نيروي جاذبة كم و خلأ بالا دارد، موجب توسعة نانوساختارها و سيستمهاي نانو –كه در زمين ساختنشان ممكن نيست- در فضا خواهدشد.
امنيت ملّي :
تفوّق پي‌درپي اطّلاعاتي از طريق نانوالكترونيك پيشرفته بعنوان يك قابليت مهم نظامي
امكان آموزش مؤثّر تر نيرو، به كمك سيستمهاي واقعيت مجازي پيچيده‌تر حاصله از الكترونيك نانوساختاري
استفادة بيشتر از اتوماسيون و رباتيك پيشرفته براي جبران كاهش نيروي انساني نظامي، كاهش خطر براي سربازان و بهبود كارآيي خودروهاي نظامي
دستيابي به كارآيي بالاتر (وزن كمتر و قدرت بيشتر) موردنياز در صحنه‌هاي نظامي و در عين‌حال تعداد دفعات نقص فنّي كمتر و هزينة كمتر در عمر كاري وسيلة نظامي
پيشرفت لازم در امر شناسايي و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايي، زيستي و هسته‌ا‌ي
بهبود طرّاحي در سيستمهاي مورد استفاده در كنترل و مديريت عدم تكثير سلاحهاي هسته‌ا‌ي
تلفيق ابزارهاي نانو و ميكرومكانيكي جهت كنترل سيستمهاي دفاع هسته‌ا‌ي
در بسياري موارد، فرصتهاي اقتصادي و نظامي مكمّل هم هستند. كاربردهاي درازمدت و شديد نانوتكنولوژي در زمينه‌هاي ديگر، پشتيباني كننده امنيت ملّي است و بالعكس.
حركت به سمت بازار :
به اين دليل، اجناس و خدمات نانوتكنولوژيكي احتمالا" ابتدا به بازارهايي كه كيفيت به‌طور خاصي مهم است و قيمت از درجة دوم اهميت برخوردار است، راه خواهديافت؛ مثل مصارف پزشكي و اكتشافات فضايي. تجربة كسب‌شده در اين زمينه، ترديدهاي فنّي و توليدي را پايين آورده و عرضة اين فنّاوري‌ها را به موقعيت بازار، ممكن مي‌سازد. مشابها" در بخش خصوصي، انتقال فنّاوري احتمالا" از سمت موارد متكي بر كيفيت (مثل داروسازي) به موارد متكي بر قيمت (مثل كشاورزي) خواهدبود. با رشدكردن فنّاوري، قيمت كاهش مي‌يابد و در نتيجه بازار گسترش پيدا مي‌كند، حتّي در جاهايي كه كارآيي تعيين‌كننده نيست.
جايگزيني يك فنّاوري با يك نوع جديد از آن، طبعا" هم آهسته و هم ناكامل است. اين جايگزيني به آن اندازه كه نانوتكنولوژي حوزة فنّي خود را گسترش دهد و احتمالا" قيمت خود را كاهش دهد، شتاب خواهدگرفت. علاوه بر اين، نانوتكنولوژي احتمالا" به صورت يك نتيجة قطعي ولي ثانويه، موجب ابتكاراتي در فنّاوريهاي قديمي براي قابل رقابت‌تركردن نيز خواهدشد؛ گسترش و اثر نانوتكنولوژي به‌طور جزئي تابع پيشرفتهاي فنّاوريهاي مكمّل و وجود شبكه‌ا‌ي از مصرف‌كنندگان خواهدبود. صنايعي كاملا" جديد (و دانشمندان وتكنيسين‌هايي كارآموخته براي تأمين نيروي انساني آنها) بايستي بوجود آيد. در اين مسير، موانع زيادي خواهدبود كه راه‌كارهاي معمولي تجاري قادر به فائق‌آمدن بر آنها نخواهدبود. دولت در اين بين، نقشي مهم در سرمايه‌گذاري در تحقيقات درازمدت، پرخطر و داراي دستاوردهاي بالا دارد، كه براي ايجاد اين صنايع جديد و اطمينان‌يافتن از سازگاري آنها با مقاصد اجتماعي وسيع‌تر، الزامي خواهد بود.
حمايت فدرال از طرح پيشگامي ملّي نانوتكنولوژي براي تواناسازي ايالات متحده به بهره‌گيري از مزاياي اين فنّاوري راهبردي و باقي‌ماندن در صحنة رقابت تجاري جهاني، در آينده لازم است. برنامه‌هاي تحقيقاتي فشرده روي نانوتكنولوژي در ديگر كشورهاي صنعتي شروع شده‌است. هم اكنون:
ايالات متحده، رهبري جنبه‌هاي سنتزي، مواد شيميايي و زيستي را بر عهده دارد؛ ولي در تحقيقات روي نانوابزارها و توليد آنها، مهندسي فوق‌العاده ظريف، سراميك‌ها و ديگر مواد ساختماني، عقب افتاده است
ژاپن در نانوابزارها و نانوساختارهاي مركب جلو است
و اروپا در مخلوطهاي معلّق، روكش‌ها و ابزارهاي جديد قوي مي‌باشد.
3- نانوتكنولوژي و برهم‌كنش‌هاي اجتماعي
روند فعّال نوآوري و گسترش آنها :
كشفيات علمي معمولا" جامعه را مستقيما" تغيير نمي‌دهند؛ آنها مرحله‌ا‌ي از تلاقي فنّاوريهاي نو و كهنه را درمتن نيازهاي اقتصادي و اجتماعي نوظهور بوجود مي‌آورند. گسترش سراسري –حتّي پيشرفتهاي بزرگ اخير- به ندرت، يك‌دفعه رخ مي‌دهد. نانوتكنولوژي آنقدر گسترده است، كه احتمالا" چند دهه طول مي‌كشد تا اثرات گوناگون آن در ميان نظام اجتماعي-اقتصادي راه خود را باز كند. از آنجا كه عوامل بازاري در نهايت سرعت تجاري‌شدن، پيشرفتهاي نانوتكنولوژي را تعيين مي‌كنند، حمايت مداوم از تحقيقات علوم نانو، در اين مراحل اوليه از توسعه لازم است، تا ضعف علمي يك عامل محدودكنندة سرعت در اين مسير نباشد. تسريع‌نمودن تحقيقات (ابتكارات) و بكارگيري آن در فنّاوريهاي سودده، يكي از چالشهاي اصلي NNI محسوب مي‌شود.
نتايج ناخواسته و ثانويه :
براي ارزيابي نانوتكنولوژي (يا هر نوع فنّاوري ديگر) از نظر نتايج ناخواسته‌اش، محقّقين بايد كل مجموعه‌ا‌ي را كه فنّاوري جزیي از آن است را بررسي كنند. آن گونه كه مورد اتومبيلهاي برقي نشان داده‌است، بدون تحليل دقيق كل مجموعه فعّاليّتهايي كه يك فنّاوري را توليد، اداره و عملا" آمادة مصرف مي‌كنند، ممكن است نتيجه‌گيري‌هاي غلطي در مورد مقدار آلودگي يك فنّاوري در ذهن مردم ايجاد گردد؛ مثلا" ساخت و آماده‌سازي باتري يك خودروي الكتريكي، ممكن است بيش از عمر كاري خودرويي با سوخت بنزين سرب‌دار، سرب وارد محيط زيست نمايد.
نگراني ديگر در مورد نتايج ناخواستة نانوتكنولوژي، در مورد پيشرفت كنترل‌نشدة ماشينهاي خود همانندساز در اندازة نانوست. براي ساخت نانوماشين‌هايي كه توانايي توليد مثل خود را در محيط طبيعي داشته‌باشند، بر يك‌سري از چالشهاي فنّي جدي بايستي فائق آمد. بعضي از اين چالشها با توجّه به اصول شيمي و فيزيك، به‌نظر لاعلاج مي‌رسند و از نظر فنّي ممكن است ساخت روبات‌هاي مكانيكي خود همانندساز در اندازة نانو، آن گونه كه بعضي افراد خيالباف تصوّر كرده‌اند، غيرممكن باشد. اين شكل جديد حيات كه متفاوت با نوع مرسوم (يعني بر پاية كربني) است، تغييري فوق‌العاده محسوب مي‌شود و براي آيندة نزديك، پيش‌بيني نمي‌شود.
در ابتدا اثر نانوتكنولوژي احتمالا" محدود به چند نوع محصول و خدمات خاص خواهدبود. اجناس و خدمات نانوتكنولوژيكي احتمالا" زودتر به بازارهايي وارد مي‌شوند كه مصرف‌كنندگان مايل به پرداخت پول بيشتر در ازاي كارآيي جديد يا پيشرفته هستند. اين مزاياي مقدّماتي براي بهتر، ارزانتر و كاركردن با وضعيت‌هاي بيشتر و غيرة محصولات است. اين مثلا" باعث افزايش راندمان برداشت مواد غذايي، توليد الياف جديد براي لباسها، بهبود توليد برق يا درمان يك بيماري خاص مي‌شود. چندان كه مفصّلا" ذكر شد، جايگزيني يك فنّاوري قديمي با يك نوع جديد در جهتي كند و ناكامل پيش مي‌رود. لذا نانوتكنولوژي براي مدت‌زمان درازي با فنّاوريهاي قديمي به‌سر خواهدبرد و ناگهاني جايگزين آنها نخواهدشد. در طي اين مدت، نانوتكنولوژي پيشرفت بيشتري در اين فنّاوريهاي رقيب ايجاد خواهدكرد.
اثرات ثانوية ديگر، تقاضا براي محصولات و خدمات را تغيير مي‌دهد؛ به‌طوري كه مردم انتظارات متفاوتي در مورد غذا، مراقبت‌هاي پزشكي و تفريحات خواهندداشت. اين تغيير تقاضا، اثر درجه سومي نيز به جا مي‌گذارد، مثل نياز براي افزايش زيرساخت‌هاي نانوتكنولوژي، مراكز تحقيقاتي ميان‌رشته‌ا‌ي، برنامه‌هاي آموزشي جديد براي تأمين دانشمندان و فن‌آوران نانو و غيره.
اثرات درجه سوم ديگر، جريان بالادستي را در ساختار جامعه و الگوهاي فرهنگي‌مان به حركت درخواهدآورد؛ مثل تغيير در آموزش و مطالب درسي، زندگي خانواگي، ساختار دولت و امثال آن. در شرايطي كه راهي براي شناخت اولويت نتايج ناخواسته و غيرمستقيم نانوتكنولوژي وجود ندارد، سهيم‌شدن دانشمندان علوم اجتماعي در NNI ، امكان مي‌دهد كه موارد مهم زودتر شناخته شوند، سؤالات صحيح مطرح شوند و اقدامات تصحيح‌كنندة لازم، اتخاذ شود.
يك راه مؤثّر و ارزان براي حفاظت از عموم مردم و بررسي نتايج بالقوة منفي نانوتكنولوژي، ايجاد يك سلسله ضد ارزشهاي علمي- اجتماعي و همچنين حمايت از تحقيقات در مؤسّسات عام‌پسند روي فرآيندهاي توسعة نانوتكنولوژي و بكارگيري آن در عرصه‌هاي مختلف زندگي است.
مفاد اخلاقي و درگيرنمودن عامّة مردم در اتخاذ تصميمات :
حمايت از كارگران مشغول در فرآيندهاي توليد خطرآفرين
مشاجراتي در باب عدالت به دليل محافظت از مالكيت معنوي
و پرسشهايي در مورد رابطة دولت، صنعت و دانشگاه
دانشمندان و مهندسين اگرچه در كارشان، بحث پر سروصدايي در مورد ارزش اجتماعي نيروي كار خود دارند، با اين‌حال به دليل تمركز فكري روي چالشهاي فنّي فوري، ممكن است همة پيامدهاي احتمالي اجتماعي و اخلاقي را نبينند. مهم اينست كه دامنة گسترده‌ا‌ي از تمايلات، ارزشها و دورنماها كه در جريا ن تصميم‌گيري نهايي، پيشرفت آيندة نانوتكنولوژي را مشخّص مي‌كند، درنظر گرفته‌شود. درگيرشدن افرادي از عموم مردم يا نمايندگان آنها، اين فايده را دارد كه به سلايق آنها احترام گذاشته شده و حمايت آنها جلب مي‌شود.
دخيل‌بودن دانشمندان علوم اجتماعي و تحصيل كردگان علوم انساني مثل اساتيد علم اخلاق در روال اجتماعي انديشه‌سازي براي نانوتكنولوژي، يك گام مهم براي NNI است. مثل متخصّصين ساير رشته‌ها، اين افراد نيز مي‌توانند توأم با احترام به دانشمندان و فن‌آوران نانو، ديدگاهي نو را عرضه كنند. آنها مي‌توانند با پشتيباني مناسب، اطّلاعات خود را نسبت به يك مورد خاص نانوتكنولوژي آنقدر بالا ببرند كه ارزيابي پخته‌ا‌ي از آن داشته‌باشند. در چنين زماني، آنها نمايندگاني از عموم مردم محسوب مي‌شوند، كه به شكل حرفه‌ا‌ي آموزش ديده‌اند و اين قابليت را دارند كه بعنوان رابط بين نانوفنّاوران و عامّة مردم، يا مقامات دولت ايفاي نقش كنند. آنها مي‌توانند به افزايش بهرة اجتماعي فنّاوري و كاهش احتمال سست‌شدن مباحثات عمومي كمك كنند.
علاوه بر اين، بايد به مسؤوليت شخصي مهندسين، دانشمندان و ديگر افراد مشغول در فرآيندهاي توليد نانوتكنولوژيهاي قدرتمند جديد نيز توجّه كرد. انجمن‌هاي حرفه‌ا‌ي مي‌توانند نقش ويژه‌ا‌ي براي ايجاد فرصتهاي مباحثه و ارایة خطوط راهنمايي جهت دخيل‌نمودن اصول اخلاقي در موارد نوظهور به عهده بگيرند. شايد مهمترين چيز اين باشد، كه اخلاقيات به‌نحو مؤثّر ي در دورة تحصيلي دانشمندان، مهندسين و تكنسين‌هاي نانو، وارد شود.
آموزش دانشمندان، مهندسين و تكنسين‌هاي نانو :
پيشرفت نانوتكنولوژي منوط خواهدبود، به وجود تيمهاي چندرشته‌ا‌ي متشكل از افراد داراي تحصيلات بالا و با پيش‌زمينة آگاهي از زيست‌شناسي، طب، رياضيات كاربردي و محاسبات كامپيوتري، فيزيك، شيمي و مهندسي‌هاي برق، شيمي و مكانيك. احتمالا" لازم خواهدبود كه رهبران تيم و مبتكرين، در زيرمجموعه‌هاي متعدّدي از اين رشته‌ها متبحّر باشند. و كل اعضاي گروه، آگاهي كلّي از رشته‌هاي ديگر اعضاء داشته‌باشند. پرورش نيروي كار با آموزش بالا، معضل بزرگي براي مؤسّسات دانشگاهي با مدرك 4 ساله و 2 سالة ماست كـه از آموزش‌دهي‌هـاي بخش‌بخش و تخصّصي بهـره مي‌برنـد. از آنجا كه جهت‌گيري فعلي آموزش در جهت تخصّص‌گرايي است، تغييرات بنيادي نظام آموزشي، الزامي است. با اين حال اقدام‌نمودن به برنامه‌هاي مدرك‌دهي نو در نانوتكنولوژي كه بدون عمق كافي، صرفا" يك ديد سطحي از رشته‌هاي مختلف مي‌دهد، نمي‌تواند براي رويارويي با چالشهاي آينده، به دانشجو آموزش لازم را بدهد. براي موازنة صحيح بين آموزش تخصّص‌گرا و ميان‌رشته‌ا‌ي، به برنامه‌هاي استدلالي مبتكرانه و مطالعة روال آموزشي و نيازمنديهاي نيروي كار، نياز است.
تحصيل در علوم و فنّاوري نانو، محتاج امكانات آزمايشگاهي ويژه‌ا‌ي است كه ممكن است بسيار گران باشد. صرف‌كردن هزينه براي ساخت و نگهداري اين تجهيزات، براي بهبود آموزش نيروي كار نانوتكنولوژي، يك چالش قابل ملاحظه است. تحت نظام آموزشي كنوني، كالج‌هاي فنّي 2 ساله، نمي‌توانند هرگونه تجربه‌ا‌ي از نانوساختن را به دانشجويان عرضه كنند. لذا بايد به دنبال راه‌حلهاي مبتكرانه رفت؛ مثلا" مشاركت جديدي با صنعت،يا تأسيس‌نمودن تجهيزات نانوساختن با مشاركت جمعي كالج‌ها و دانشگاهها. برقراركردن ارتباط از راه دور با اين تجهيزات از طريق اينترنت نيز يك نحوة ديگر حل مشكل است.
عليرغم وجود معضلات فراوان آموزشي، فرصتهاي موجود معنوي، اقتصادي و اجتماعي نانوتكنولوژي مي‌تواند عامل مهمي در تقويت روحية جوانان ملّت ما براي تحصيل در علم و فنّاوري باشد.
آموزش دانشمندان علوم اجتماعي :
4- راه‌كارهاي علوم اجتماعي براي ارزيابي پيامدهاي نانوتكنولوژي
راه‌كارها و روش‌شناسي‌ها در تحقيقات علوم اجتماعي :
تكنيكهاي اتنوگرافيك، كه بطور مرسوم انسان‌شناسان از آن استفاده مي‌كنند، براي بخشي از كار مناسب است.
هم چنين مصاحبه‌هايي در اوقات تلف‌شده با گروههاي تحقيق و توسعه، به اضافة گشت‌وگذار و روشهاي تاريخي، براي مستندسازي سير تكاملي دانش و فنّاوري نانو مفيد خواهدبود. مصاحبه‌ها، تكنيكهاي شبكة اجتماعي، مطالعة الگوهاي ارتباطي وبررسي نقل‌قول‌هاي نشريات ]درزمينه نانوتكنولوژي[، بطور عمومي‌تري مي‌توانند نگرش‌ها را معطوف به سمت گسترش اكتشافات و ايده‌هاي علمي كنند.
بكاررفتن يك ايدة علمي در يك مشكل فنّي، انتقال فنّاوري و ورود محصولات به بازار را مي‌توان از طريق آمار سرمايه‌گذاري در امر تحقيق و توسعه، درخواست‌هاي ثبت اختراع و محصولات و خدمات جديد پيگيري نمود.
با يك تلاش متمركز، ممكن است بتوان تعدادي از شاخص‌هايي را كه اولين علائم تغيير را موجب مي‌شوند، بالا برد. از مشكلات عمدة تحقيق در علوم اجتماعي، شناسايي "پيشاهنگان"، "زودپذيرندگان" يا "اولين اقدام‌كنندگان" است. مثلا":
بعضي مناطق جغرافيايي و طبقات اجتماعي، تغيير تكنولوژيكي را زودتر از بقيه تجربه مي‌كنند.
استحاله‌هاي نخستين ممكن است در ابتدا خود را در شركتهاي تازه‌تأسيس، آزمايشگاههاي دانشگاهي و ارتباطات اينترنت آشكار سازند.
جنب‌وجوش نوآوري در آزمايشگاههاي دانشگاه، صنعت، دولت، سازمانهاي دولتي و انجمن‌هاي حرفه‌ا‌ي رخ مي‌دهد.
مقياسها و اسلوب‌هايي براي بررسي فرآيند و محتواي تغيير در هر كدام از اين دسته‌ها بايستي بوجود آيد:
در دانشگاه، شاخصهاي كليدي مي‌تواند شامل كار ميان‌رشته‌ا‌ي، دروس جديد، عضويت در انجمن‌ها، نحوة جريان‌يافتن اطّلاعات و پيمانهاي همكاري منطقه‌ا‌ي باشد.
در بخش خصوصي، شاخصهاي كليدي ممكن است شامل سرمايه‌گذاري، تأسيس شركت و شراكتهاي رسمي و ثبت‌شده باشد.
معيارهاي سنجش براي آزمايشگاههاي دولتي، بودجه‌ها، تجهيزات، استانداردها و پيمانهاي همكاري؛
و براي سازمانها، طرحهاي پيشگامي، پايگاههاي اطّلاعاتي و مراكز خواهدبود.
اظهارنظرها باعث خلق ميادين اظهارنظر، سمپوزيوم‌ها، مجلّات و بازارهاي كاري مي‌شود كه موضوعات و مسيرهاي ميان‌رشته‌ا‌ي در آنها رشد خواهندكرد. زمينه‌هاي تحقيقي علوم اجتماعي در مورد روال كشف، اختراع و پيشرفت، موجب ظهور ايده‌هاي جديد و ابتكارات، تغيير اهداف اجتماعي و جابجايي سرمايه‌گذاريهاي تجارتي است.
اثرات اجتماعي نانوتكنولوژي ممكن است وسيع و متنوع باشد. چالش تحقيقي دوم، توجّه‌نمودن به جفت اثرات كوتاه‌مدت و بلندمدت، نتايج خواسته و ناخواسته، و اوّليه و درجه چندم است. چون نانوتكنولوژي سري كاملا" متفاوتي از احتمالات فنّي جديد را نمايش مي‌دهد، تخمين دقيق حتّي نتايج آني ابتكارات فردي هم شايد ممكن نباشد. بعضي از ابتكارات، اثرات هيجان‌انگيز و بعضي مصارف به تدريج ظاهرشونده دارند، كه تنها در يك دورة درازمدت خود را نشان مي‌دهند. در نهايت، هم فنّاوري و هم جامعه، نظامهاي ظريفي هستند كه مي‌توانند پاسخهاي برگشتي متغيّر و بحران‌آفريني داشته‌باشند. انتظار مي‌رود نانوتكنولوژي چندان عرصه‌هاي مختلف جامعه را متأثّر سازد كه پيش‌بيني‌كردن بطور تجربي، نامطمئن يا مشكل باشد. اين موضوع نبايد محقّقين را دلسرد كند، ولي البتّه بايد به آنها الهام كند كه تلاش مضاعفي در كارشان داشته‌باشند. دامنه و معيارهاي سنجش اثرات اجتماعي بالقوه عبارتست از:
رشد اقتصادي
آمار استخدام
دگرگوني‌هاي اجتماعي
و آمار پزشكي
زمينة تحقيقي مشكل ولي مهم، سوم در علوم اجتماعي، پذيرش، مقاومت يا دفع اجتماعي نانوتكنولوژي است. بررسيهاي نمونه‌ا‌ي كه توسط گروههاي ويژه و مصاحبه‌هاي بي‌انتها تكميل شود، پارامترهاي اثرگذار، خويشاوند و روانشناختي را مي‌تواند نشان دهد. در سالهاي اخير، دانشمندان علوم سياسي و جامعه‌شناسان، تكنيكهاي كامپيوتري جديدي را براي مطالعة پوشش‌دهي رسانه‌هاي جديد، خلق كرده‌اند كه روي مباحثات مردم آزمايش شده‌است و آماده‌است تا تغييرات درك عمومي نسبت به نانوتكنولوژي را رهگيري نمايد. اين روشها و روشهاي سنّتي‌تر براي نشان‌دادن روال قاعده‌مند:
بازنگري و تصويب
تصميم‌گيري دادگاهها براي جريمه فعّالانة بكارگيري فنّاوري
به حركت‌درآوردن حمايت يا مخالفت سياسي
و حركتهاي مربوط به جنبش‌هاي اجتماعي قابل استفاده است.
سيكل‌هاي برگشتي زيادي وجود دارد كه جامعه ممكن است به يكي از آن طرق به نوآوري‌هاي جديد پاسخ دهد و بستري را كه نوآوري در آن رخ مي‌دهد را دگرگون كند. هرچه فنّاوريهاي بيشتري عمومي شود و عملا" در بازار جلوه كند، مقدار در حال تغيير پذيرش اجتماعي مهمتر مي‌شود. شاخصه‌هاي سنجش پذيرش اجتماعي نانوتكنولوژي در زمينه‌هاي زير، موردنياز خواهدبود:
اقتصاد
سياست
مذهب
و فرهنگ.
زيرساخت‌هاي مؤسّساتي براي مطالعة پيامدهاي اجتماعي :
جنبه‌هاي گستردة نانوتكنولوژي و لزوم جمع‌كردن محقّقين رشته‌هاي مختلف، ممكن است نيازمند اين باشد كه قسمتي از تحقيقات مهم علوم اجتماعي توسط گروههاي بزرگ در مراكز تحقيقاتي تأسيس‌شده براي اين منظور، صورت گيرد. در چنين زماني، بر اساس بسياري از اسلوب‌هاي تحقيقاتي، لازم خواهدبود دانشمندان علوم اجتماعي در جايي كه دانشمندان علوم تجربي، مهندسين و سياستگزاران كار مي‌كنند، حضور داشته‌باشند. مركز تحقيق توزيع‌شدة مجازي (VDRC) ، مدلي است كه بر هردوي اين نيازمنديها منطبق است. بر اين اساس، هر VDRC در خصوص مجموعه‌ا‌ي از سؤالات علمي و روشهاي تحقيقي خاص، ولي تا حدّي گسترده سازماندهي مي‌شود. به اين صورت، اعضاء يك قالب‌كاري مشترك جهت طرّاحي، انجام و ارتباط در مطالعة خويش خواهندداشت. براي اطمينان از اينكه نتايج منعكس‌كنندة گستردگي نانوتكنولوژي باشد، دانشمندان علوم اجتماعي بايد تعدادي از حالات تجربي را –مثلا" با هدايت تحقيق اتنوگرافيك در طيفي از دانشگاههاي نانوتكنولوژي- تست كنند. بنابراين بسياري از افراد كه به صورت جداگانه در مناطق جغرافيايي دور كار مي‌كنند، در VDRC به‌كار گرفته مي‌شوند و مي‌توانند زمان زيادي را به كار در اين مراكز اختصاص دهند. البتّه VDRC ، مركزي فيزيكي براي هماهنگي امور، توسعه و تقويت وجوه و سرمايه‌ها و شراكتهاي مؤسّساتي و پشتيباني ارتباطات مؤثّر بين اعضاي اين گروه پراكنده، چه از نظر الكترونيكي و چه چهره‌به‌چهره در ملاقاتهاي دوره‌ا‌ي خواهدداشت.
بسياري از مجهولات نانوتكنولوژي، بهتر است توسط مراكز سنتي‌تر، گروهها و محقّقين منفرد بررسي شود. مثلا" تحقيق ميداني روي خصوصيات مردم، بهتر است توسط گروه مرسومي از محقّقين كه به يكي از سازمانهاي مطالعة اجتماعي موجود وابسته‌اند، صورت گيرد. برخي تحقيقات در زمينة تمايلات اقتصادي، تغيير بازار كارگري و الگوهاي انتشاراتي را محقّقين منفرد با دسترسي به اطّلاعات از قبل موجود، مي‌توانند انجام دهند. و در آخر، براي بهبود تئوريها و اسلوب‌هاي جديد و انجام مطالعات مقدّماتي پديده‌هاي نوظهور اجتماعي، نيازي خواهدبود، به پروژه‌هاي ابتكاري دانشمندان منفرد يا گروههاي كوچك.
پيشنهادات
حمايت از تحقيقات اجتماعي و اقتصادي روي نانوتكنولوژي با يك فوريت بالا؛ شامل تحقيقات علوم اجتماعي روي پيامدهاي اجتماعي در مراكز تحقيقاتي نانوتكنولوژي و درنظرداشتن ايجاد مركز تحقيق توزيع‌شده (VDRC) براي تحقيقات اجتماعي و اقتصادي. افزايش صراحت و شفافيت و مشاركت‌دادن مردم در روال پيشرفت تحقيقات نانوتكنولوژي و سمت‌وسوي برنامه توسعة آن.
تأسيس دفتر ملّي هماهنگي نانوتكنولوژي براي ايجاد مكانيسمي در زمينة اطّلاع‌رساني، آموزش و درگيرنمودن مردم در رابطه با اثرات احتمالي نانوتكنولوژي. اين مكانيسم بايد انعكاس‌هايي را از جامعة نانوتكنولوژي، دانشمندان علوم اجتماعي، بخش خصوصي و مردم، با هدف:
كنترل پيوستة امكانات و مشكلات بالقوة اجتماعي
بنيانگزاري پايگاه علمي و زيرساخت مؤسّساتي براي ارزيابي اثرات و پيامدهاي علمي، فنّي و اجتماعي نانوتكنولوژي در دورنماهاي كوتاه‌مدت (3 تا 5 سال)، ميان‌مدت (5 تا 20 سال) و بلندمدت (بيش از 20 سال). اين پايگاه بايستي دربرگيرندة تحقيقات ميان‌رشته‌ا‌ي باشد، به‌نحوي كه مدلي از نظامها (اثرات تحقيقات-فنّاوري و پيشرفت-اجتماع)، تحليل چرخة زندگي و كنترل و ارزيابي در زمان اجراء را شامل شود.
تعليم و تربيت نسل جديدي از دانشمندان وپرسنل ماهر در علوم و فنّاوري نانو در همة سطوح. رشته‌هاي تحصيلي و برنامه‌هاي آموزشي ويژه‌ا‌ي براي اهداف زير طرح‌ريزي شود :
أ. واردنمودن مفاهيم مقياس نانو در رشته‌هاي رياضيات، علوم تجربي، فنّي و مهندسي.
ب. لحاظ‌كردن پيامدهاي اجتماعي و حساسيت‌هاي اخلاقي در آموزش مهندسين نانو.
ت. داشتن تعداد و انواع كافي از دانشمندان علوم اجتماعي و اقتصادي زبده، كه براي كار در زمينة نانوتكنولوژي آماده باشند.
ث. ايجاد معاني مؤثّر براي دادن يك دورنماي ميان‌رشته‌ا‌ي به دانشجويان نانوتكنولوژي و درعين حال تقويت‌كردن مهارتهاي رشته‌ا‌ي آنها.
ج. ايجاد مشاركت پرثمر بين صنعت و مؤسّسات آموزشي براي تأمين تجربة كافي در دانشجويان در زمينه فنون ساخت، دست‌كاري و شناسايي نانو.
تشويق انجمن‌هاي حرفه‌ا‌ي به ايجاد عرصه‌هاي اظهارنظر و گفتگو و تداوم فعّاليّتهاي آموزشي براي اطّلاع‌رساني، آموزش و اشتغال افراد متخصّص در علوم و فنّاوري نانو.
ديگر اقدامات :
تأمين طرحها و سياستهاي مديريتي براي اطمينان از اين كه بتوانيم در هنگام بروز پيامدها، واكنشي مناسب نشان دهيم.
تلفيق اهداف كوتاه، ميان و بلندمدت و اطمينان‌يافتن از پيامدهاي بينابين.
زمينه‌هاي ويژه براي سرمايه‌گذاري در تحقيق و آموزش :
حمايت از تحقيقات ميان‌رشته‌ا‌ي كه شامل مدلي از نظامها (تحقيق-فنّاوري-جامعه)، ارزيابي سيكل عمر و كنترل و ارزيابي در زمان اجراء باشد. سير تكاملي فنّاوريهاي مخرّب، برندگان و بازندگان دگرگوني‌هاي تكنولوژيكي بزرگ و پيامدهاي اقتصادي مطالعه شود، تا از اين مطالعات، عزم اجتماعي، پيامدهاي عدالت اجتماعي و تهوّر اجتماعي به اقدام در زمينة نانوتكنولوژيهاي مورد انتظار، پيش‌بيني شود.
پيشنهاداتي به سازمانها
دانشگاه :
تعليم و تربيت نسلي جديد از دانشمندان و پرسنل علوم و فنّاوري نانو در همة سطوح.
ايجاد مراكز اطّلاع‌رساني محلّي براي مردم، اساتيد، صنعت و دانشجويان زبده.
بخش خصوصي :
تأمين خوراك فكري و بذرافشاني فعّاليّتهايي كه به ارزيابي پيامدهاي اجتماعي نانوتكنولوژي منتهي مي‌شوند.
نزديك‌شدن به محقّقين علوم اجتماعي و تأمين‌نمودن پاسخهاي برگشتي جهت مطالعه پيامدهاي اجتماعي.
آزمايشگاههاي تحقيق و توسعة دولتي :
ارتقاي پايگاههاي اطّلاعاتي براي ارزيابي و به روزسازي مداوم برنامه‌هاي آتي.
ايجاد تسهيلات براي كاربران موجود در صنعت و دانشگاه براي تلفيق تحقيقات پايه و كاربردي.
حمايت از تحقيقات نانوتكنولوژي درون آزمايشگاهها با تأكيد بر رسالت دفاع ملّي.
سازمانهاي مالي دولتي :
حمايت از NNCO يا يك گروه مشاوره‌ا‌ي ديگر براي كنترل پيشرفتها و سنجش پيامدهاي اجتماعي- قانوني علوم و فنّاوري نانو، و انجام اقدامات مناسب براي مرتبط‌ساختن مردم با نتايج حاصله.
حمايت هماهنگ براي تحقيقات پايه‌ا‌ي بلندمدت و پيشرفتهاي فنّي كوتاه‌‌مدت‌تر براي بنيانگذاري پاية تكنولوژيكي و اثبات توان فنّاوري جديد.
ايجاد مباحثه و هماهنگي بين NNCO و گروههاي هماهنگ‌كنندة فنّاوري اطّلاع‌رساني (NSO) و بيوتكنولوژي (BECON) در دولت فدرال.
انجمن‌هاي حرفه‌ا‌ي :
ارائة پيشنهاداتي براي معضلات عمده و گوشزدكردن علائم هشداردهنده در رابطه با خطرات احتمالي.
با نگاهي به آينده :
منبع :
www.irche.com
www. nano.ir
www.persiantalk.com نقل از هوپا
