فناوری نانو و جایگاه آن درکشاورزی۲

تعاریف نانو

یک نانومتر یک هزارم میکرون است و اگر بخواهیم احساس فیزیکی نسبت به آن داشته باشیم می‌توان گفت که یک نانومتر 80000/1قطر موی انسان می‌باشد اما این تعریف مقیاس نانو، نمی تواند مقایسه درستی باشد چرا که ضخامت موی انسان با توجه خصوصیات فردی هرانسان از چند ده میکرومتر تا چند صدمیکرومتر متغیر می‌باشد.
بنابراین نیاز به یک استاندارد برای بیان مفهوم مقیاس نانو وجود دارد. با ایجاد ارتباط میان اندازه اتم‌ها و مقیاس نانو می‌توان یک نانومتر را راحت‌ترتصورکرد. یک نانومتر برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم می‌باشد. درک این موضوع برای افراد معمولی نیز راحت‌تر می‌باشد. علی‌رغم اینکه درک اندازه یک اتم برای افراد غیرعلمی ساده نمی‌باشد، با اینحال اندازه دقیق اتم برای فهماندن این مقیاس زیاد اهمیت ندارد. چیزی که با این تشابه مشخص می‌شود، این است که نانوفناوری

عبارت است از: دستکاری کوچکترین اجزاء ماده یا اتم‌ها

1. Merriam-Webster's Collegiate Dictionary 2. Engines of Creation 3. The About.com 4. Webopedia's definition of nanotechnology 5. Whatisit.com 6. NNI)nano.gov)

Merriam-Webster's Collegiate Dictionary definition: nano•tech•nol•o•gy Pronunciation: "na-nO-tek-'nä-l&-jE Function: noun Date: 1987 : the art of manipulating materials on an atomic or molecular scale especially to build microscopic devices (as robots).

فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روبات‌های میکروسکپی)

Engines of Creation Glossary: Nanotechnology - technology based on the manipulation of individual atoms and molecules to build structures to complex, atomic specifications.

فناری نانو فناوری است که بر پایه دستکاری تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات اتمی تولید کرد.

The About.com definition at the physics portal: Nanotechnology Definition: The development and use of devices that have a size of only a few nanometres. Research has been carried out into very small components, which depend on electronic effects and may involve movement of a countable number of electrons in their action. Such devices would act faster than larger components. Considerable interest has been shown in the production of structures on a molecular level by suitable sequences of chemical reactions. It is also possible to manipulate individual atoms on surfaces using a variant of the atomic force microscope.

تعریف فناوری نانو: توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتی که اندازه آنها تنها چند نانومتر است. تحقیق بر روی قطعات و ادوات بسیار کوچک که خواصشان به خواص الکترونیکی این قطعات وابسته است و خواص الکتریکی آنها احتمالاً متأثر از حرکت تعداد معدودی الکترون در طی عملکرد قطعه می‌باشد. این ادوات، سریع‌تر از ادوات بزرگتر عمل می‌کنند. مسأله قابل توجه این است که می‌توان چنین ساختارهای در ابعاد مولکولی را به کمک انتخاب مناسب مراحل واکنش‌های شیمیایی تولید کرد. همچنین می‌توان چنین ساختارهایی را از طریق دستکاری اتم‌ها روی سطح به وسیله میکروسکوپ‌های نیروی اتمی بدست آورد.

Webopedia's definition of nanotechnology A field of science whose goal is to control individual atoms and molecules to create computer chips and other devices that are thousands of times smaller than current technologies permit. Current manufacturing processes use lithography to imprint circuits on semiconductor materials. While lithography has improved dramatically over the last two decades -- to the point where some manufacturing plants can produce circuits smaller than one micron (1,000 nanometers) -- it still deals with aggregates of millions of atoms. It is widely believed that lithography is quickly approaching its physical limits. To continue reducing the size of semiconductors, new technologies that juggle individual atoms will be necessary. This is the realm of nanotechnology.Although research in this field dates back to Richard P. Feynman's classic talk in 1959, the term nanotechnology was first coined by K. Eric Drexler in 1986 in the book Engines of Creation.In the popular press, the term nanotechnology is sometimes used to refer to any sub-micron process, including lithography. Because of this, many scientists are beginning to use the term molecular nanotechnology when talking about true nanotechnology at the molecular level.

شاخه‌ای از علوم که هدف نهایی آن کنترل بر روی تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها می‌باشد تا بتوان به کمک آن تراشه‌های کامپیوتری و سایر ادواتی تولید کرد که هزاران بار کوچکتر از ادوات فعلی باشند که فناوری امروز امکان ساخت آنها را برای ما فراهم آورده است. در فناوری فعلی تولید مدارات نیمه هادی از روش لیتوگرافی برای ایجاد طرح مدار بر روی مواد نیمه هادی استفاده می‌شود. پیشرفت شگرفی که در لیتوگرافی طی 2 دهه اخیر رخ داده است به ما این امکان را می‌دهد که با بهره‌گیری از دستگاه‌های جدید بتوانیم مداراتی کوچکتر از 1 میکرون (1000 نانومتر) را تولید کنیم. البته باید توجه داشت که این مدارات هنوز از میلیون‌ها اتم تشکیل شده‌اند. بیشتر دانشمندان بر این باور هستند که لیتوگرافی به مرزهای محدودکننده فیزیکی خود نزدیک شده است. بنابر این برای کوچکتر کردن اندازه نیمه‌هادی‌ها می‌بایست از فناوری‌های جدیدی که می‌توانند تک‌تک اتم‌ها را سازماندهی کنند، استفاده کرد و طبعاً چنین فناوری جزء محدوده فناوری نانو محسوب می‌شود. اگر چه تحقیق در زمینه فناوری نانو به زمانی باز می‌گردد که ریچاردپی فاینمن طی سخنرانی کلاسیک خود در سال 1959 به این فناوری اشاره کرد اما عبارت فناوری نانو اولین بار توسط کی‌اریک درکسلر در سال 1986 در کتابی از وی با عنوان موتورهای آفرینش بسط داده شد. در مقالات و نوشته های عمومی واژه فناوری نانو گاهی به هر فرآیند کوچکتر از اندازه‌های میکرون اطلاق می‌گردد که می‌تواند فرآیند لیتوگرافی را نیز شامل شود. به خاطر همین بسیاری از دانشمندان هنگامی که می‌خواهند درباره فناوری نانو به معنی واقعی و علمی کلمه صحبت کنند از آن به عنوان فناوری نانومولکولی یاد می‌کنند که به معنی فناوری نانو در ابعاد مولکولی می‌باشد.

Whatisit.com definition: Nanotechnology, or, as it is sometimes called, molecular manufacturing, is a branch of engineering that deals with the design and manufacture of extremely small electronic circuits and mechanical devices built at the molecular level of matter. The Institute of Nanotechnology in the U.K. expresses it as "science and technology where dimensions and tolerances in the range of 0.1 nanometer (nm) to 100 nm play a critical role." Nanotechnology is often discussed together with micro-electromechanical systems (MEMS), a subject that usually includes nanotechnology but may also include technologies higher than the molecular level. (click the link for entire definition)

فناوری نانو که گاه به آن فناوری ساخت مولکولی نیز گفته می‌شود، شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی و اداوات مکانیکی بسیار کوچک (در ابعاد مولکولی) سر و کار دارد. پژوهشگاه فناوری نانو انگلستان تعریف فناوری نانو را بدین گونه بیان می‌کند: قلمروی از علم و فناوری که به ابعاد و تلورانس‌های 1/0 تا 100 نانو مترمی‌پردازد در جایی که این ابعاد و یا تلورانس‌ها بتوانند نقش مهمی در خواص قطعه ایفاء کنند.
بحث فناوری نانو اغلب مشابه بحث سیستم‌های میکرو مکانیکی- الکترونیکی می‌باشد(MEMS) .
در واقع فناوری نانو زیر مجموعه MEMS است و MEMS به فناوری‌های بزرگتر از ابعاد مولکولی (ابعاد نانو) نیز می‌پردازد.

NNI definition National Nanotechnology Initiative (nano.gov) What is Nanotechnology? While many definitions for nanotechnology exist, the NNI calls it "nanotechnology" only if it involves all of the following: 1. Research and technology development at the atomic, molecular or macromolecular levels, in the length scale of approximately 1 - 100 nanometer range. 2. Creating and using structures, devices and systems that have novel properties and functions because of their small and/or intermediate size. 3. Ability to control or manipulate on the atomic scale.

نانوتکنولوژی چیست ؟
در حالی که تعاریف زیادی برای فناوری نانو وجود دارد ، ‌‌NNI تعریفی را برای فناوری نانو ارائه می دهد که در برگیرنده هر سه تعریف ذیل باشد.
1- توسعه فناوری و تحقیقات در سطوح اتمی ، مولکولی و یا ماکرومولکولی در مقیاس اندازه ای 1 تا 100 نانومتر.
2 – خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سیستمهایی که به خاطر اندازه کوچک یا حد میانه آنها، خواص و عملکرد نوینی دارند .
3 – توانایی کنترل یا دستکاری در سطوح اتمی

فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزی نیز از این قاعده جدا نیستند .تا به حال کاربردهای متعددی از فناوری نانو در کشاورزی ، صنایع غذایی و علوم دامی مطرح شده است. رابطه میان فناوری نانو وعلوم کشاورزی در زمینه های زیر قابل بررسی است : 1- نیاز به امنیت در کشاورزی و سیستم های تغذیه ای 2- ایجاد سیستم های هوشمند برای پیشگیری و درمان بیماریهای گیاهی 3- خلق وسایل جدید برای پیشرفت در تحقیقات بیولوژی و سلولی 4- بازیافت ضایعات حاصل از محصولات کشاورزی از بین تدابیر موجود در مدیریت آفات کشاورزی استفاده از آفت کش ها و سموم سریعترین و ارزان ترین روش برای واکنش به یک وضیت اضطراری است . روش های کنترل زیستی در حال حاضر بسیار هزینه بر هستند . در این روش ها کنترل آفت از طریق یکی از دشمنان طبیعی آن آفت صورت می گیرد . امروزه مصرف بی رویه آفت کش ها مشکلات زیادی را ایجاد کرده اند این مشکلات شامل اثرات سوء بر سلامت انسان ( ایجاد مسمومیت های حاد یا بیماری های مزمن ) ، تاثیر این مواد بر حشرات گرده افشان و حیوانات اهلی مزارع و همچنین ورود این مواد به آب و خاک و تاثیر مستقیم وغیر مستقیم آن در این نظام های زیستی می باشد . مصرف بی رویه آفت کش ها محصولات کشاورزی را نیز به منبع ذخیره سم تبدیل می کند مهمترین سوال در زمینه استفاده از آفت کش ها این است که :چقدر از این سموم استفاده کنیم ؟ استفاده از داروهای (سموم) هوشمند در ابعاد نانو می تواند راه حل مناسبی باشد . این داروها که قابلیت حرکت در گیاه را دارند در بسته هایی که حاوی نشانی خاصی هستند قرار میگیرند .برچسب نشانی یک کد مولکولی است که بر روی بسته نصب شده و به بسته اجازه میدهد که به بخشی از گیاه که مورد حمله عامل بیماری یا آفت قرار گرفته تحویل داده شود . این ناقلین در ابعاد نانو همچنین دارای خود تنظیمی نیز می باشند به این معنی که دارو فقط به میزان لازم به بافت گیاهی تحویل داده می شود . دقت در ردیابی بافت هدف و میزان اندک اما موثر دارو باعث می شود استفاده از سموم در کشاورزی به حداقل برسد . همه ما میدانیم که پیشگیری بر درمان مقدم است . بیماری های گیاهی نیز از روی علائمی مانند تغییر رنگ یا تغییر شکل اندام ها شناسایی می شوند ولی مسئله اینجاست که این علائم مدتها پس از ورود عامل بیماری به بافت گیاه بروز پیدا می کنند به همین خاطر با سریعترین اقدام ها برای جلوگیری از شیوع بیماری باز هم مقداری از محصول از بین می رود . در نتیجه نیاز به ابزاری که به کمک آن بتوان در همان مراحل ابتدایی ورود عامل بیماری، آن را کنترل و مهار کرد بسیار ضروری به نظر میرسد. نانو حسگرهای زیستی ابزارهایی هستند که که از تلفیق ابزارهای شیمیایی ، فیزیکی و زیستی بدست آمده اند. تصویر ورود یک نانوحسگر زیستی به درون یک سلول این حسگرها شامل ترکیبات زیستی مانند یک سلول ، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و قادرند که تغییرات ایجاد شده در مولکول های اطراف خود را گزارش دهند . این گزارش ها توسط سیگنالهایی که مبدل انرژی به تناسب با مقدار آلودگی تولید میکند دریافت می شوند. بنابراین اگر تجمع زیادی از عامل بیماری در اطراف این حسگرها وجود داشته باشد سیگنال های قوی فرستاده می شوند . ارزیابی حضور آلاینده ها در محیط توسط حسگرها در چند دقیقه میسر است اما با استفاده از روش های رایج حداقل 48 ساعت زمان برای تشخیص نیاز است . استفاده از نانوحسگرهای زیستی در بسته های غذایی نیز کاربرد که در صورت شروع فساد مواد غذایی می توانند هشدار دهنده باشند . از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد پلاستیک های جدید در صنعت بسته بندی مواد غذایی است . در تولید این پلاستیک ها از فناوری نانو ذرات استفاده شده است . اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و همچنین تغییر رنگ آنها میشود . در این پلاستیک جدید نانوذرات به صورت زیگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می شوند . به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی کند طولانی می شود . به همین خاطر مواد غذایی در این بسته ها تازگی خود را بیشتر حفظ می کنند . با طولانی کردن مسیر حرکت مولکولهای اکسیژن، مواد غذایی دیرتر فاسد می شوند. فناوری نانو با استفاده از فرایندهای طبیعی زیستی ، شیمیایی و فیزیکی در بازیافت مواد باقیمانده از محصولات کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی و یا مواد شیمیایی صنعتی نیز نقش دارد . به طور مثال از زمان برداشت پنبه تا تولید پارچه بیش از 25 % الیاف به ضایعات تبدیل می شوند . در دانشگاه کرنل در آمریکا روشی تحت عنوان «ریسندگی الکتریکی» ابداع شده که با استفاده از این روش از ضایعات پنبه محصولاتی مانند کلافهای پنبه و نخ البته با کیفیت پایین تر تولید میکنند . دانشمندان علوم پلیمر از این روش برای تولید نانو فیبرها از سلولز که 90% الیاف پنبه را تشکیل می دهد استفاده کرده اند و الیافی کمتر از 100 نانومتر تولید کرده اند که 1000 بار کوچکتر از الیاف فعلی است . یکی از کاربردهایی که برای این الیاف ریز سلولزی بیان شده جذب آفت کش ها و کودهای شیمیایی از محیط برای جلوگیری از ورود آنها به اکوسیستم و رها کردن مجدد این مواد در محیط در مواقع مورد نیاز است . از دیگر محصولات فناوری نانو ، نانو کاتالیزورها هستند که قابلیت تبدیل روغن های گیاهی به سوخت را جهت ایجاد منابع جدید انرژی دارند . پیشرفت در زمینه علوم گیاهی ، کشاورزی و صنایع غذایی رابطه مستقیمی با پیشرفت در تحقیقات زیست شناسی سلولی و مولکولی دارد . تولید ابزارهای جدید تحول شگرفی در تحقیقات سلولی و مولکولی ایجاد کرده است . امروزه میکروسکوپ هایی که قابلیت ایجاد مشاهده در مقیاس نانو را دارند در توسعه علوم زیستی نقش مهمی را ایفا می کنند.

 

نانوتکنولوژی در زمینه

انقلاب نانوتکنولوژی در زمینه تولید غذا نانوتکنولوژی چیست؟ نانوتکنولوژی یا هنر ساخت مواد از اتم ها،توانایی کپی کرده دقیق اتم به صورت منحصر به فرد و قرار دادن آنها در جای دلخواه می باشد. در حقیقت به پیوند اجباری شیمی و مهندسی شیمی نانوتکنولوژی گفته می شود. نانوتکنولوژی یا دومین انقلاب صنعتی جهان،رقیب سایر تکنولوژی ها نیست ، بلکه مکمل و پایه آنهاست.این علم در واقع مهمترین کلید پتانسیل اقتصادی در قرن بیست و یکم به حساب می آید. نانوتکنولوژی علمی جدید است ،که می خواهد مضراتی راکه علوم مصنوعی در عالم کنونی گذاشته از بین ببرد و از راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت کند،به طوری که زندگی را برای تمام مردم از کوچک تا بزرگ لذت بخش و راحت سازد،با این علم گرسنگان سیر می شوند و دیگر قحطی از بین می رود و ما شاهد اتفاقات بسیاری که هم اکنون قادر به تصور آن نیستیم،می باشیم. نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست،بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست. اطلاعات ما از طبیعت آن را آخرین مقیاس تولید می داند. (1) وعده های نانوتکنولوژی در کشاورزی و تغذیه : مولکول های پروتئین نوعی مولکول هستند که در مواد خوراکی مانند سیب زمینی وجود دارند، درعصر نانوتکنولوژی این مولکول ها برای تولید مولکول های شبیه به خود اتم های موجوددرخاک ،آب و هواراجذب می کنندوسیب زمینی سازند،تولیدغذاهای مولکولی و خاتمه دادن به خشکسالی و قحطی، بطور نمایی ، همراه با دقت اتمی ، غذا می تواند از اتم های خام در همان نانو عمومی سنتز شود . استیک جوجه ویا بره نیم پز را خودمابه کمک مولکول ها و اتم ها بوجود می آوریم ، بدون آنکه حیوانی را ذبح کنیم (5) . بوجودآوردن گیاهان و حیواناتی که نسل آنهامنقرض شده اند، همه نمونه هایی از وعده های نانوتکنولوژی می باشد (10). در آینده می توان ویژگی های مطلوب را از طریق مهندسی ژنتیک در مورد خوراکی جاسازی کرده وازاین طریق طعم غذاها را بهبود بخشید، هم چنین می توان مقاومت گیاهان رادربرابربیماری افزایش داد و عمرآن هارادرمحل کشت ومصرف ، طولانی ترکردورشدآن هاراسریعترنمود وحتی درمحیط های نامساعدکاشت.تادر شوره زارها،باآب کمتریا آب و هوای سرذتررشدکنند. ماحتی توانایی تغییر شرایط آب وهوایی را خواهیم داشت و شاهدابداع درختانی خواهیم بودکه رشدآن هابهینه و ساختارشان برای کاربردهای ویژه ای همچون الوار،خمیرکاغذ،میوه یا جداکننده های کربن(برای کاهش پدیده گرم شدن کره زمین)مناسب باشد.درنتیجه موادغذایی اصلاح شده به روش ژنتیک ، تغذیه را بهبود بخشیده ودرعین حال مصرف آفت کش ها و آب راکاهش می دهند.غذاهایی که مصرف می کنیم روز به روز از حالت طبیعی خارج شده و مهندسی تر می شوند (6).نانوتکنولوژی بهروری کشاورزی را برای جمعیت های بالاتر میسر می کند.بازگرداندن 90% از زمین های زراعی به وضعیت طبیعی خود و به کارگیری گلخانه ها با کارکردبالاکه تقریباً 10% زمین های زراعی فعلی رامی پوشانند وجمعیت جهان را تغذیه می کنند ، فیزیکی دیگر از وعده های نانوتکنولوژی می باشد . درعصر نانو میلیون ها مایل مربع زمین به ساکنین بومی جهان برگردانده می شودو از انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری می شود (9) . نانوتکنولوژی علمی جدید است که می خواهد مضراتی که علوم مصنوعی در عالم کنونی گذاشته را از بین برده واز راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت کند ، بطوری که زندگی برای تمام مردم ازکودک تابزرگ لذت بخش وراحت شود (8) . انقلاب صنعتی برای اشخاص ساکن روی این سیاره این توانایی را ایجاد می کند . که ازاین پس نیازی به بریدن درختان جنگل ها و فرستادن دودشان به هوا نشوند و این پیمان نانوتکنولوژی است . آیا شما چوب می خواهید ؟ کدام یک را ترجیح می دهید : چوب درخت ماهون ، ساج ، آلبالو ، چوب سخت وراه راه یا هرچیز خارجی دیگر هیچ مشکلی نیست ، فقط نرم افزار خود را برای چوب مورد دلخواه پاک کنید ومواد خام تغذیه ای را روشن کنید ودکمهGO را فشار دهید

ایران چه جایگاهی در نانوفناوری جهان دارد؟ طرح سؤالاتی از این دست در تالارهای گفت‌وگوی باشگاه باعث شد تا چندخطی در مورد فناوری و مفهوم آن و نیز جایگاه ایران در نانوفناوری در مقایسه با دیگر کشورهای جهان ذکر کنم. در ابتدا بد نیست این نکته را هم بگویم که بیان این مسائل ممکن است به علت ماهیت دانشگاهی آن کمی برای برخی دانش‌آموزان سخت باشد، از این رو، تمام تلاش خود را به کار برده‌ام تا متن زیر برای عموم دانش‌آموزان ساده و قابل درک باشد. فناوری چیست؟ تعاریف بسیار زیادی در زمینة فناوری دیده و شنیده شده است، اما گمان می‌کنم تعریفی که در زیر می‌آید جامع‌ترینِ آنها باشد: فناوری عبارت است از مجموعة دانش‌ها، فرایندها، ابزارها، روش‌ها و سیستم‌های به‌کاررفته در ساخت محصولات و ارائة خدمات. و اگر بخواهیم خیلی خیلی ساده بگوییم، فناوری روش انجام کار و ابزاری است که توسط آن به اهداف خود نائل می‌شویم. اجزای فناوری برای فناوری، چهار جزء اصلی مطرح شده است. این چهار جزء عبارتند از: سخت‌افزار (Techno-ware): تمام امکانات فیزیکی لازم برای انجام عملیات تولیدی، مانند ابزارآلات، تجهیزات، ماشین‌آلات، وسایل نقلیه و غیره؛ انسان‌افزار (Human-ware): توانایی‌های انسانی لازم برای انجام عملیات تولیدی، از قبیل مهارت، تخصص، چالاکی، نوآوری ابتکار، نبوغ و غیره؛ اطلاعات‌افزار (Info-ware): تمام اطلاعات و ارقام مورد نیاز برای انجام فعالیت‌های تولیدی، مانند طرح‌ها، نقشه‌ها، مشاهدة روابط، محاسبه‌‌های ریاضی، نمودارها و نظریه‌‌های علمی و غیره؛ و سازمان‌افزار (Org-ware): فناوری نهفته در سازمان که شامل تمام چهارچوب‌های مورد نیاز برای فعالیت‌های تولیدی است، مانند سیستماتیک کردن، سازماندهی، شبکه‌سازی، مدیریت و بازاریابی. وضعیت کشور در رویارویی با نانوفناوری در زمینة سخت‌افزار و انسان‌افزارِ مرتبط با نانوفناوری، توانایی‌‌های کشور در حد قابل قبولی موجود یا در حال رشد است. در زمینة سخت‌افزار، بیش از 80 آزمایشگاه از نقاط مختلف ایران اطلاعات تجهیزات خود را در سال 1383، به «شبکة زیرساخت آزمایشگاهی فناوری نانو» ارسال کرده و متقاضی عضویت در شبکه شده‌اند. بر اساس اطلاعات این آزمایشگاه‌ها، مشخص شد که اغلب دستگاه‌های مورد نیاز در زمینة فناوری نانو در کشور وجود دارند که البته برخی از آنها نیاز به ارتقا خواهند داشت. جدول زیر فراوانی تجهیزات مرتبط با فناوری نانو را در کشور نشان می‌دهد.
نام دستگاه	تعداد	دانشگاه / مرکز
STEM	1	دانشگاه شریف
TEM	9	دانشگاه علوم پزشکی تبریز، دانشگاه بوعلی همدان، پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه شریف، دانشگاه علم و صنعت، شرکت لعاب مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، مرکز IBB دانشگاه تهران
AES	3	دانشگاه شریف (2)، پژوهشگاه مواد و انرژی
ESCA	2	پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه شریف
XPS	3	پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه تبریز، دانشگاه شریف
UPS	1	پژوهشگاه مواد و انرژی
SPM	2	پژوهشگاه صنعت نفت
AFM	4	دانشگاه شریف، پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
SIMS	2	پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
NMR	13	دانشگاه تربیت مدرس، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، دانشگاه شهید بهشتی، دانشگاه تربیت معلم تهران و...
Raman	3	دانشگاه فردوسی مشهد، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، دانشگاه سمنان
SEM	18	دانشگاه تربیت مدرس، دانشگاه سمنان، دانشگاه مالک اشتر و...
Automated DNA Analyzer	1	مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
Nano Particle Delivery System	1	مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
Nanoinjector	1	مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
از لحاظ نیروی انسانی، ظرفیت خوبی در کشور وجود دارد. این مسئله از طریق بررسی پژوهش‌های علمیِ صورت‌گرفته قابل بررسی است. انجام 7 پایان‌نامة کارشناسی، 70 پایان‌نامة کارشناسی ارشد و 11 پایان‌نامة دکتری در کنار حدود 30 طرح پژوهشی دانشگاهی و 20 طرح تحقیقاتی صنعتی، سندی بر این ادعاست. علاوه بر این، می‌توان به کسب مقام 42 جهانی و دوم کشورهای اسلامی در زمینة چاپ مقالات مرتبط با فناوری نانو در مجلات معتبر ISI در سال 2004 اشاره کرد. با این حال، تکیة اساسی در این بخش بر روی اطلاعات‌افزار و سازمان‌افزار است. توانایی‌هایی همچون دانش فنی در زمینة بهره‌گیری از فناوری‌‌های جدید به واسطة سخت‌افزار و انسان‌افزارِ موجود و نیز قابلیت سازماندهی این دو بخش، به همراه روش به‌کارگیری اطلاعات‌افزار، اجزایی از فناوری به شمار می‌روند که به نظر می‌رسد باید توجه و تأکید بیشتری بر روی آنها صورت گیرد. بررسی روند رشد فناوری بررسی چگونگی رشد و پیشرفت بسیاری از فناوری‌ها نشان داده است که آنها به صورت اتفاقی و بدون قاعده رشد نمی‌کنند، بلکه دنباله‌روِ یک الگوی خاص هستند. روش‌ها و الگوهای متفاوتی از رشد یک فناوری ارائه شده‌اند که در همة این الگوها، پیشرفت فناوری را بر اساس زمان تولد، دوران طفولیت، دوران رشد و دوران بلوغ تقسیم‌بندی کرده‌اند. معروفترین این الگوها، الگویی موسوم به «منحنی S» است. در منحنی S رشدِ یک مشخصة فناوری نسبت به زمان اندازه‌گیری می‌شود. این مشخصه می‌تواند سرعت رشد یا هر مشخصة‌ دیگری از فناوری باشد که در طول زمان توسعه می‌یابد، رشد می‌کند و سپس به یک حد نهایی می‌رسد. حد نهایی در یک فناوری تولد یک فناوری دیگر را نوید می‌دهد (مثل ساعت‌های مکانیکی که جای خود را به ساعت‌های الکترونیکی داده‌اند). منحنی S دارای سه مرحله است. این مراحل را در شکل 1 می‌بینید: 1. طفولیت: دراین دوران شیبِ رشد فناوری نسبت به زمان و میزان سرمایه‌گذاری کم است. در این مرحله تعداد نوآوری‌ها بالاست، ولی به علت عدم شناخت دقیق از ماهیت فناوری، تحقق ایده‌ها کم است که از آن می‌توان به عنوان مرحلة جنگ ایده‌ها یاد کرد. معمولاً حجم سرمایه‌گذاری اولیه بالاست، ولی به علت بی‌اطلاعی فناوری از ماهیت بازار، میزان سرمایه‌گذاری خصوصی پایین است و بیشتر سرمایه‌گذاری خصوصی در بخش تحقیقاتی مطرح می‌شود و هیچ اجماع دقیقی در مورد ماهیت فناوری مورد بحث و بازار آن در میان متخصصان وجود ندارد. در اواخر این مرحله یک یا چند محصول ممکن است وارد بازار شوند، ولی هنوز وضعیت فناوری در بازار تثبیت نشده و محصولات ارائه‌شده در بازار، بیشتر نتیجة تحقیقات علمی و آزمایشگاهی است و بنابراین تعداد و کیفیت آن‌ها عموماً پایین است. 2. رشد: در مرحلة دوم یا رشد سریع، فناوری به‌سرعت رشد می‌کند و ممکن است راه خود را به بخش وسیعی از بازار باز نماید. عمدة سرمایه‌گذاری در این دوران، از بخش دولتی به بخش خصوصی محول می‌شود و با شناخت بازار از فناوری، روند رشد سرمایه‌گذاری و تولید انبوه افزایش می‌یابد. رقابت در این دوران برای افزایش تولید و کاهش قیمت است؛ امری که موجب تحولات بنیادی در فرایند تولید می‌شود. نوآوری‌ها در این مرحله بیشتر در جهت ماشینی شدن انجام می‌گیرند. تحقق این مرحله یا تولید در مقیاس انبوه، زمانی انجام‌پذیر است که منابع مالی قابل ملاحظه‌ای از طرف بخش خصوصی در بخش‌های مهندسی، مدیریت و بازاریابی فراهم شوند. مفهوم «استاندارد» در این دوران است که شکل می‌گیرد؛ استاندارد شدن محصولات، قطعات و حتی فرآیندها. استاندارد در این دوران به عنوان اهرم فشار از طرف شرکت‌های بزرگ اعمال می‌شود، تا شرکت‌های کوچک را از صحنة رقابت حذف کند. 3. بلوغ: در آخرین مرحله یا مرحلة بلوغ، فناوری به آخرین حد عملکرد خود می‌رسد. در این دوران نوآوری‌ها به شدت پایین می‌آیند و نوآوری‌های اقتصادی جایگزین نوآوری‌های علمی می‌شوند. بازار در این دوران به بیشترین حد گسترش خود می‌رسد و فناوری به‌شدت سیستماتیک و بدون انعطاف می‌شود و بخش‌های «تحقیق و توسعه» (R&D) در این دوران جایگاه خود را از دست می‌دهند. در این دوران، بقای فناوری بیشتر بر ترفندهای اقتصادی استوار است تا روش‌های علمی. شکل1: الگوی منحنی S برای روند رشد فناوری و در نهایت فناوری رو به مرگ می‌رود. یعنی دورة آن به پایان می‌رسد. در این مرحله دو تصمیم مختلف وجود دارد: یکی اینکه تحقیقات بنیادی بر روی فناوری جدیدی سرمایه‌گذاری شوند و فناوری پیشین به طور کلی از بین برود (واگذاری). دیگر اینکه نوآوری در زمینة فناوری جاری صورت گیرد تا فناوری دیگری مبتنی بر آن و با قابلیت‌های جدید ایجاد شود (نوسازی). جایگاه ایران با توجه به گفته‌های بالا فکر نمی‌کنم تعیین موقعیت ایران در چرخة عمر نانوفناوری خیلی سخت باشد، بله، این فناوری تقریباً در تمامی کشورهای دنیا دوران طفولیت خود را سپری می‌کند. البته یک نکته در این زمینه قابل توجه است: با توجه به سیاست‌ها و راهبردهای اتخاذشده در کشور در زمینة رویارویی با فناوری نوین نانو و نیز با توجه به ریشه‌ای بودن فناوری مذکور در بسیاری از جهات، می‌توان این‌گونه گفت که فاصلة موجود میان ایران و دیگر کشورهای جهان در زمینة این فناوری بسیار کمتر از فاصلة موجود در زمینة فناوری‌های قدیمی‌تر است و با اتخاذ تصمیمات مقتضی، نه‌تنها می‌توان این فاصله را به صفر رساند، بلکه می‌توان در برخی شاخه‌‌ها بر دیگر کشورها پیشی گرفت. با این حال، نکتة اساسی در کشور ما (از گذشته تا کنون) عدم توجه به روند تجاری‌سازی فناوری در کشور است

منبع: وبلاگ مقالات کشاورزی