تصوير مغز درست در لحظه ي بيهوشي
محققان توانستند برای اولین بار فعالیتهای مغز یک بیمار را در حالی که به حالت بیهوشی در می آمد، به تصویر بکشند.به گزارش خبرگزاری مهر، شیوه جدید تصویربرداری از مغز می تواند فراز و فرود فعالیتهای الکتریکی مغز را پس از تزریق داروی بیهوشی به فرد بیمار نمایان کند. محققان در کنفرانس بیهوشی اروپا اعلام کردند با توجه به تصاویر به ثبت رسیده، زمانی که بیمار در حال بیهوش شدن است به نظر می آید که بخشهای مختلف مغز در حال گفتگو با یکدیگر هستند.
این شیوه سرانجام می تواند به پزشکان کمک کند تا آسیبهای مغزی در افرادی که دچار سکته مغزی و دیگر انواع اختلالات فیزیکی مغز شده اند را شناسایی کنند. محققان دانشگاه منچستر که این تکنیک را ابداع کرده اند می گویند پیش از اینکه بتوان نتیجه نهایی کاربرد این تکنیک را به صورت رسمی اعلام کرد، باید از افراد مختلف اسکنهای متعدد مغزی به عمل بیاید.
یافته های این تکنیک جدید می تواند نظریه ای که توسط "سوزان گرینفیلد" از دانشگاه آکسفورد درباره فرایند بیهوشی ارائه شده است را تایید کند، به گفته وی بیهوشی فرایندی است که در آن طی خاموش شدن تدریجی مغز، بخشهای مختلف مغز یکدیگر را از فعالیت باز می دارند.
این شیوه که به اختصار fEITER خوانده می شود، نسبت به دیگر شیوه های تصویربرداری مانند fMRI یکپارچه تر است و از این رو امکان انتقال آسان آن به اتاق جراحی وجود دارد. در این تکنیک دهها الکترود به سر بیمار وصل می شوند که این الکترودها سیگنالهای ضعیف الکتریکی را به میان جمجمه می فرستند. این سیگنالها توسط نسوج مغزی و سیگنالهای الکتریکی مختل می شوند.
به گفته محققان ساختار مغز طی یک اسکن یک دقیقه ای نباید تغییر پیدا کند و از این رو هر گونه تغییری که همزمان با بیهوش شدن فرد در ساختار مغزی اش دیده می شود، با تغییر در فعالیتهای الکتریکی مغز وی در ارتباط است.
بر اساس گزارش بی بی سی، امید می رود تکنیک جدید بتواند در درک ساختار فرایند بیهوشی تاثیرگذار باشد، البته از این شیوه جدید می توان در کنترل ماده خاکستری مغز افرادی که دچار اختلالات خارجی یا داخلی مغزی شده اند نیز استفاده کرد.
آلوده شدن 6نيروي فعال ديگر در نيروگاه فوكوشيما ژاپن
منابع ژاپنی از احتمال آلوده شدن شش نفر دیگر از کارکنان نیروگاه آسیب دیده فوکوشیما به تشعشعات هسته ای خبر دادند.به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از آسوشیتدپرس، نتایج تحقیقات وزارت بهداشت و کار ژاپن از آلوده شدن شش نفر دیگر از کارکنان نیروگاه فوکوشیما داییچی به تشعشعات هسته ای حکایت دارد.
به این ترتیب با اعلام آلودگی این افراد، شمار آلوده شدگان به تشعشعات هسته ای در این نیروگاه که در زلزله و سونامی سه ماه پیش آسیب دیده به هشت نفر می رسد.
بر این اساس، سه نفر از این افراد کارکنان بخش کنترل در رآکتورهای 3 و 4 بوده و پنج نفر دیگر نیز کسانی هستند که پس از زلزله و سونامی یازدهم مارس در عملیات تامین نیروی برق ژاپن شرکت داشته اند.
گفتنی است روز شنبه هزاران نفر از مخالفان ادامه فعالیت نیروگاههای هسته ای ژاپن به خیابانهای پایتخت آمده و خواستار تعطیلی هر چه سریعتر این نیروگاهها و کنترل شدیدتر نشت هسته ای از نیروگاه آسیب دیده فوکوشیما شدند.
تصاویر دوبعدی را سه بعدی ببینید
امروزه هر کس که می خواهد یک تلویزیون جدید بخرد با تنوع وسیعی از انواع تلویزیون های پیشرفته مبتنی بر فناوری های نوین در عرصه الکترونیک مواجه می شود که حتی گاهی در انتخاب تلویزیون مورد نظرش دچار تردید و دودلی شده و نمی تواند تصمیم درستی را اتخاذ کند و این در حالی است که تازه پس از این که بالاخره برای خرید یکی از انواع تلویزیون های موجود در بازار تصمیم خود را عملی می کند، اخبار مبنی بر ورود نسل جدیدی از تلویزیون ها به بازار منتشر می شود که موجب کاهش شدید قیمت تلویزیون های قبلی شده و در نهایت از تصمیم خود برای خرید این تلویزیون پشیمان می شود و با خود می گوید کاش کمی بیشتر صبر می کردم تا این نوع تلویزیون را می خریدم، اما حقیقت این است که دنیای فناوری همچون چرخ گردونی است که دائم در حال چرخیدن است و هر روز محصول جدیدی به بازار عرضه می شود که اگر بخواهیم منتظر بمانیم تا جدیدترین تلویزیون را بخریم هیچ گاه موفق نخواهیم شد.
همان طور که می دانید اساس عملکرد تلویزیون های لامپی بر مبنای تشکیل تصویر از طریق لامپ اشعه کاتدیک است، در این تلویزیون ها پس از دریافت امواج مغناطیسی اطلاعات صدا و تصویر از طریق آنتن، صدا و تصویر از هم جدا شده و اطلاعات تصویر توسط مدارهای الکترونی تبدیل به امواجی می شوند که تقویت شده و به صورت آنالوگ از طریق تفنگ الکترونی لامپ تصویر به طرف صفحه ای که دارای یک پوشش فسفری است پرتاب شده و در نهایت تصویری تشکیل می شود که حاصل انحراف الکترون ها در سطح لامپ تصویر به وسیله میدان مغناطیسی موجود در سیستم است. اساس عملکرد تلویزیون های پلاسما و LCD نیز مشابه تلویزیون های لامپی است.
با این تفاوت که اطلاعات تصویر پس از دریافت و جداسازی به داده های دیجیتالی تبدیل خواهند شد که تک تک نقاط موجود بر روی صفحه نمایش را هدف قرار داده و به این ترتیب تصویر بر روی صفحه نمایشگر به نمایش درخواهد آمد. تفاوت این نوع تلویزیون ها در فناوری به کار رفته برای ساخت صفحه نمایش آنهاست. برای نخستین بار پس از اختراع تلویزیون همزمان باهم از فناوری های متنوعی برای ساخت تلویزیون استفاده شده است که انتخاب آن را قدری مشکل ساخته است. از آنجایی که این روزها کمتر کسی است که بخشی از اوقات فراغت خود را به تماشای تلویزیون اختصاص ندهد بنابراین بهتر است برای انتخاب صحیح یک تلویزیون از میان انواع مختلف تلویزیون های موجود در بازار تحقیقات کافی در این زمینه انجام شود.
● پلاسما بهتر است یا LCD؟
اگرچه ممکن است این تلویزیون ها از نظر ظاهری تا حدود زیادی شبیه به هم باشند، اما در تولید آنها از فناوری های مختلفی استفاده شده است و تنها ویژگی مشترک آنها این است که دارای صفحه نمایش تخت یا مسطح هستند. بدون تردید فناوری هایی که از آنها برای طراحی و ساخت نمایشگرهای LCD و پلاسما استفاده شده است را می توان همچون دو روی یک سکه دیجیتالی تشبیه کرد که تنها شباهت آنها در شکل ظاهری آنها است. در تلویزیون های پلاسما نیز همچون تلویزیون های مجهز به لامپ تصاویر معمولی یا تلویزیون های CRT برای تولید نور از حسگرهای فسفری استفاده می شود.
صفحه نمایش پلاسما از تعداد زیادی سلول یا واحد مجزا تشکیل شده است که در میان ۲ صفحه مجزا محصور شده اند. در فاصله بین دو صفحه شیشه ای ترکیبی از گازهای زنون و نئون قرار می گیرد که در حین ساخت در فاز پلاسمای ماده قرار می گیرد. وقتی دستگاه گیرنده تلویزیونی پلاسما را روشن می کنید پلاسمای باردارشده توسط الکترون ها تحریک شده و نورهایی به رنگ قرمز، آبی و سبز تولید می کند که در نهایت موجب تشکیل تصویر بر روی صفحه نمایشگر می شود.
به عبارت دیگر با عبور جریان از هریک از سلول های صفحه نمایشگر از هر سلول نورهایی به رنگ مختلف منتشر می شود که در نتیجه تداخل، این رنگ های اصلی باهم ترکیب شده و تصویر بر روی صفحه به نمایش درخواهد آمد. اما در تلویزیون های LCD ذرات و مولکول های کریستال مایع در بین دو صفحه شیشه ای پلاریزه شده و فیلترهای رنگی قرار می گیرند که توسط یک لایه الکترود نازک و بسیار باریک تحریک می شوند. نور سفید خارج شده از لامپی که در پشت صفحه LCD قرار دارد بعد از عبور از لایه اول شیشه پلاریزه شده و با توجه به اختلاف پتانسیل ایجاد شده نور سفید تابیده شده به شیشه جهت دهی شده و در نهایت پس از عبور از فیلترهای سبز، آبی و قرمز در شرایطی که در راستای جهت پلاریزه شدن در لایه شیشه ای دوم باشد از آن عبور می کند.
از آنجایی که فناوری های به کار رفته در ساخت این دو تلویزیون هر یک معایب و مزایای خودشان را دارند بنابراین شکی نیست که این دو تلویزیون هر کدام در ویژگی هایی نسبت به هم برتری داشته باشند. اگرچه تصویر نسل جدید تلویزیون هایی که به بازار عرضه شده اند در مقایسه با دیگر انواع تلویزیون ها از کیفیت بهتری برخوردار است، اما همچنان بسیاری از متخصصان بر این باورند که تلویزیون های قدیمی یا CRT در اجرای تحرک تصاویر از قابلیت های نسبی بهتری برخوردارند. به گفته بسیاری از کارشناسان یکی از مهم ترین ویژگی های تلویزیون های پلاسما در مقایسه با LCD توانایی آنها در به نمایش درآوردن رنگ سیاه است.
این در حالی است که شاید بتوان گفت هیچ یک از انواع تلویزیون های LCD موجود در بازار قادر به نمایش کامل رنگ سیاه نخواهند بود چراکه در هر شرایطی بخشی از نور پس زمینه منعکس خواهد شد که در نمایش رنگ سیاه روی صفحه اختلال ایجاد می کند. علاوه بر این انعکاس نور پس زمینه در تصویر نهایی موجب می شود که رنگ های به نمایش درآمده در LCDها در مقایسه با نمایشگرهای پلاسما از کیفیت پایین تری برخوردار باشد.
همچنین هر چه فاصله شما از صفحه نمایشگر LCD بیشتر باشد کیفیت تصویر مشاهده شده هم به نسبت پایین تر خواهد بود و این در حالی است که در نمایشگرهای پلاسما کیفیت تصویر تقریبا ثابت است. یکی از دیگر ویژگی های LCDها که موجب ناراحتی و شکایت برخی از بینندگان می شود این است که این نمایشگرها در دنبال کردن تصاویر سریع در یک فیلم حادثه ای و اکشن بسیار کند عمل می کنند و به همین دلیل سایه تصویر قبلی روی تصویر بعدی تاثیر گذاشته و موجب کاهش کیفیت تصویر می شود، اما خوشبختانه به دلیل شکایت های اعلام شده متخصصان توانسته اند با کاهش زمان پاسخگویی در این نمایشگرها این مشکل را تا حد زیادی برطرف کنند، اما آنچه سبب شده است بازار پلاسما همچنان داغ و پررونق باشد این است که قیمت پلاسماها خصوصا در نمایشگرهایی که ابعاد بزرگ تری دارند در مقایسه با LCDها بسیار پایین تر است.
● LEDها و سردرگمی های جدید
در حالی که بسیاری از مردم همچنان در تصمیم گیری و انتخاب بین تلویزیون های پلاسما و LCD در تردید بودند تلویزیون های جدیدی به نام LED به بازار عرضه شد که بیش از پیش موجب سردرگمی آنها شده است. مهم ترین ویژگی LEDها که نسل جدید نمایشگرهای باریک هستند این است که از وضوح تصویر و کیفیت رنگ بهتری برخوردارند و مصرف برق آنها در مقایسه با دیگر انواع تلویزیون های مسطح کمتر است. بسیاری از کارشناسان بر این باورند که نمایشگرهای LED همان LCDها هستند که در آنها به جای لامپ فلورسنت از سیستم نورپردازی LED استفاده شده است. در حقیقت تلویزیون های LED همان LCDها هستند که نور زمینه آنها از طریق LEDها یا همان دیودهای ساطع کننده نور تامین می شود. به طور کلی تلویزیون های LED در دو نوع دینامیک یا LEDهای با حاشیه سفید به بازار عرضه می شوند.
در LEDهای دینامیک سیستم نورپردازی در پشت یک صفحه قرار می گیرد و این درحالی است که در LEDهای حاشیه سفید سیستم نورپردازی زمینه در حاشیه ها یا دیواره های جانبی صفحه نمایشگر قرار می گیرد که در آنها از نوعی صفحه خاص برای انتشار نور در سطح صفحه و حتی پشت صفحه استفاده می شود. البته باید این نکته را خاطرنشان ساخت که در نمایشگرهای خانگی LED عرضه شده به بازار، صددرصد از این سیستم نورپردازی استفاده نمی شود بلکه از نمایشگرهای واقعی LED تنها در ساخت نمایشگرهای بزرگی که در استادیوم های بزرگ ورزشی نصب می شوند یا نمایشگرهایی که برای به نمایش درآوردن آگهی های تبلیغاتی کاربرد دارند، استفاده می شود. در این فناوری از دیودهای نورانی پیشرفته و بسیار کوچکی که در پشت صفحه LED قرار می گیرند برای نورپردازی استفاده می شود. عمر مفید نمایشگرهای LED در مقایسه با دیگر انواع نمایشگرهای مسطح بیشتر بوده و از نظر انرژی نیز کم مصرف تر هستند.
از آنجایی که در این نمایشگرها عناصری مانند گالیم و آرسنیک جایگزین جیوه شده اند بنابراین آلودگی های زیست محیطی کمتری را به همراه خواهند داشت. علاوه بر این وجود دیودهای نورانی به جای لامپ فلورسنت در این نمایشگرها موجب افزایش سرعت روشن و خاموش شدن تصویر در این نمایشگرها می شود. این سیستم نورپردازی، کاهش ضخامت صفحه نمایشگر تا کمی بیش از ۲۵ میلی متر را امکان پذیر ساخته است.
● تجربه زندگی واقعی در دنیای سه بعدی
اما نکته جالب توجه این که هنوز مشتریان از سردرگمی در بازار دنیای تلویزیون های خانگی به آرامش نرسیده اند که تلویزیون های LED سه بعدی هم به بازار عرضه می شود. این نمایشگرها نخستین گیرنده های HD هستند که در قالب ترکیبی از دو فناوری LED و LCD طراحی شده و می توانند تصاویر را به صورت سه بعدی به نمایش درآورند. کیفیت تصاویر این تلویزیون ۱۰۸۰ پیکسل است که علاوه بر این که مجهز به نرم افزارهای سیستم های اینترنتی هستند، قابلیت پشتیبانی از تصاویر سه بعدی را نیز دارند. اما برای تماشای تصاویر در این تلویزیون ها بیننده باید از عینک های مخصوصی استفاده کند. شرکت هیوندای ژاپن سال ها پیش نخستین تلویزیون سه بعدی ۴۶ اینچی را به نمایش عمومی گذاشته بود که در حال حاضر فروش آن تنها به کشور ژاپن محدود می شود.
البته باید این نکته را خاطرنشان ساخت که تنها برنامه هایی را می توان در این تلویزیون ها به صورت سه بعدی مشاهده کرد که به صورت سه بعدی ارسال شده باشند. البته این تلویزیون ها می توانند تصاویر دوبعدی معمولی را هم به خوبی نمایش دهند. به نظر می رسد که عرضه تلویزیون های سه بعدی می تواند انگیزه تولید و رقابت را نیز در این زمینه بیش از پیش افزایش دهد. بر این اساس پیش بینی می شود که تا سال ۲۰۱۳ نمایشگرهای سه بعدی نیمی از صادرات نمایشگرهای دنیا را به خود اختصاص دهند. بسیاری از شبکه های تلویزیونی نیز اعلام کرده اند که تولید و ضبط برنامه های سه بعدی را آغاز کرده و در تلاش هستند تا به زودی شبکه های سه بعدی دیجیتالی را راه اندازی کنند. اگرچه پیش از این بسیاری از افراد تماشای فیلم های سینمایی سه بعدی را در سالن های سینما تجربه کرده اند اما نخستین بار است که می توانند در خانه های خود بیننده برنامه های تلویزیونی سه بعدی باشند.
در تلویزیون های سه بعدی هر واحد تصویر یا همان پیکسل به ۲ قسمت تقسیم می شود که یک قسمت آن برای ایجادتصویر و قسمت دیگر برای ایجاد تصاویر مشابه به کار می رود. این دو تصویر در فاصله بسیار نزدیک نسبت به هم قرار می گیرند که در نتیجه موجب نامشخص شدن تصویر نهایی خواهد شد. استفاده از عینک های پولاریزه مخصوص تلویزیون های سه بعدی مانع از تاثیرگذاری تصویر تشکیل شده در یک چشم روی چشم دیگر شده و در نتیجه بیننده با قرار گرفتن در یک فاصله مشخص از صفحه تلویزیون می تواند یک تصویر کاملا سه بعدی را روی صفحه ببیند. محققان در نتیجه تحقیقاتی که در این زمینه انجام داده اند توانسته اند نوعی نمایشگر سه بعدی جدید را نیز به بازار عرضه کنند که نیازی به استفاده از عینک های مخصوص نداشته و بیننده می تواند در مقابل این نمایشگرها به آسانی با یک فضای سه بعدی ارتباط برقرار کند. اساس عملکرد این نمایشگرها دقیقا مشابه همان تغییراتی است که در هنگام مشاهده اجسام در مغز اتفاق می افتد. در تلویزیون های سه بعدی از طریق یک هرم نوری، شدت نور به ۲ برابر افزایش یافته و تصاویر از طریق نیمی از پیکسل ها یا واحدهای نوری شکل می گیرند.
به همین علت نیمی از مجموعه واحدهای نوری در اولین تصویر منعکس شده و نیمی دیگر در تصویر دوم که در فاصله زمانی یک صد و بیستم ثانیه از نمایش تصویر اول به نمایش درآمده و در نتیجه تداخل ۲ تصویر و افزایش درجه شفافیت به ۲ برابر امکانپذیر خواهد شد. اما لازم است در پایان این نکته را یادآور شد که براساس تحقیقات انجام شده در این زمینه علی رغم این که به نظر می رسد تا چند سال آینده تلویزیون های سه بعدی جایگزین تلویزیون های معمولی شوند، اما برخی از ویژگی های آنها همچون خطرناک بودن تماشای این تلویزیون ها برای زنان باردار، کودکان و بیمارانی که دچار بی خوابی مزمن هستند مانع از این شود که با تلویزیون های امروزی که نسل جدید تلویزیون های مسطح هستند برای همیشه خداحافظی کنیم.
بازار سید اسمال دانش و فناوری
سال گذشته تراشه کوچکی طراحی شد که با نصب آن روی پیشانی، می توانید نور و سرعت دور و برتان را به دلخواه تنظیم کنید؛ مثلاً وقتی از کنار برج میلاد می گذرید و می بینید روشنایی بیش از اندازه اش چشم های تان را می زند، کافی است توی ذهن تان بگویید: «کاش کمی ملایم تربود، خیابان را نمی بینم!» و بلافاصله شعاع درخشان، پا پس می کشد تا برج مثل فانوس دریایی دم صبح، غرق در رخوتی خواب آلود شود. به به از این شاعرانه تر نمی شود. می توانید به آبشار نیاگارا بگویید: «آرام تر، می خواهم بارش قطره های آب را به نرمی بال پروانه حس کنم!» مرز رؤیا و دانش، علم و افسانه دیگر به هم ریخته است.
سالی که گذشت، پرواز علم از این هم افسانه ای تر بود؛ مثلاً رونمایی از هواپیمای پوشیدنی! این هواپیما را می توانید تا کنید و توی کیف تان بگذارید و بعد از ظهر، وقتی از اداره به خانه برمی گردید، به جای آنکه بروید کنار خیابان و منتظر تاکسی بمانید، روی بارانی تان بپوشید و خودتان را از طبقه هفتم اداره بیندازید پائین و یک راست بنشینید توی بالکن خانه تان! کجایی ژول ورن که تخیل دارد کم می آورد در مقابل دانش ما.
دستاوردهای ژنتیکی در سالی که گذشت از این هم عجیب تر بود؛ از این به بعد می توانید به گلفروش محله بگویید «من گلایل مغز پسته ای با بوی توتون هافن هاف می خواهم یا رز شکلاتی با شمیم خاک باران خورده!» باور کنید، موضوع از این هم ساده تر است مثلاً می توانید به میوه فروش سر گذر بگویید برای تان دو جعبه سیب زمینی مکعبی کنار بگذارد یا هویج بنفش یا حتی سیب سرخ پر رنگی که شکل قلب باشد! ژنتیک سال گذشته زنبورهای عسل را مجبور کرد به جای کرم ابریشم، نخ ظریف برای لباس غواص ها و فضانوردان ببافند و کرم ها هم در کنار کارهای روزمره شان وسایل آرایشی درست کنند. اگر کار با همین سرعت پیش برود در سال های نه چندان دور می شود به غیر اخلاقی ترین شیوه تعدادی کارگر لاغر اندام و هم شکل، با دست های دراز و گردن های باریک برای پاک کردن اگزوز هواپیماهای غول پیکر، به لابراتوارهای ژنتیک سفارش داد یا کارگرانی کوتاه قد و چغر برای تعمیر ایستگاه های فضایی. اما آیا همه آنچه که بدان اشاره کردیم، علم است؟
ما دوست داریم علم را در دست بگیریم یا توی جیب مان بگذاریم و هر وقت که لازم شد، مثلاً توی یک میهمانی دوستانه علم را روی میز پرت کنیم و بگوییم«نگاه کنید، این علم است؛ هم عکس می گیرد، هم فیلمبرداری می کند، هم تلفن است، هم لپ تاپ و از همه این ها جالب تر اینکه این علم جدید، شارژ نمی خواهد، کافی است چند بار دور انگشت تان بچرخانیدش یا کمی نوشابه توی حلقش بریزید.» علم دارد جهان را به یک بازار سیداسمال بزرگ تبدیل می کند و آنچه که در این میانه غایب است، خود علم است. به قول بودریار: «این صحنه آرایی های دلفریب برای آن است که نبود آن را فراموش کرده باشیم.» علم جای دیگری است و بشر هنوز سرگرم و فریب خورده صحنه آرایی های فناوری است. فناوری، نه دانش.
آقا جان به ما چه مربوط که شتاب دهنده سرن بالاخره توانست انفجار بزرگ بیگ بنگ را بازسازی کند یا خیر، به ما چه ربطی دارد ماده تاریک پیدا شد یا نه، نظریه پردازهای علوم ارتباط چه می گویند یا استراتژی دنیای سوسیالیستی و کاپیتالیستی در تولید ابزارهای جدید چیست. ما گشت زدن در بازار سید اسمال دانش را دوست تر می داریم؛ آنجا موزائیک هایی پیدا خواهیم کرد که با گذر عابران در پیاده رو، روشنایی ویترین مغازه را تأمین می کنند، لپ تاپ هایی که مانیتوری شفاف دارند، طوری که وسایل روی میز از پشت آنها پیداست، رایانه ای که گریه بچه ها را ترجمه می کند، و روبات هایی که به فروشگاه می روند و به سفارش ما خرید می کنند، نرم افزاری که تلفن همراه مان را تبدیل می کند به یک مترجم جیبی و آت وآشغال هایی از این دست.
دنیای کاپیتالیستی می گوید: «مصرف بیشتر یعنی تولید بیشتر» این استراتژی به مخترع و تولید کننده اجازه نمی دهد برای شما قند شکنی بسازد که ۷۵سال شیرین از آن استفاده کنید اما همین قند شکن را طوری خواهد ساخت که به عنوان دکوری زیبا و بی بدیل روی تلویزیون بگذارید، دکوری که ۶ماه دیگر از مد خواهد افتاد؛ به فکر قند شکن جدیدی باشید، قند شکنی که به جای پاشنه کش هم می توانید از آن استفاده کنید. در مقابل استراتژی سوسیالیستی، گوشی تلفن همراهی برای شما طراحی خواهد کرد که به اندازه یک گوشت کوب درست و حسابی بزرگ و زمخت است این گوشی نه عکس می گیرد، نه بلوتوث دارد و نه هیچ چیز دیگری اما ۷۵ سال شیرین برایتان کار می کند. استراتژی سوسیالیستی می گوید وقتی تلفن برای حرف زدن است، چه معنی دارد آدم با آن کارهای دیگری بکند!
پس دانش جای دیگری است، جایی که آت و آشغال های بازار سیداسمال اجازه نمی دهند، نبودش را ببینیم، چیزهایی مثل روبات هایی که از مقواهای قابل بازیافت ساخته شده اند، دسته هایی که وزن ساک شما را نشان می دهند، شیشه هایی که احتیاج به شست و شو ندارند، چاپگرهایی که بدون جوهر کار می کنند، لپ تاپ های لمسی که تا ۱۲ ساعت نیاز به شارژ ندارند و... برای صحنه آرایی هر چه دلفریب تر در این آشفته بازار، گاه و بی گاه خبرهای به درد نخوری هم می شنویم که مثل دادزن های دم بازار تنها خیال ما را برانگیخته می کنند و دیگر هیچ، اما دانش همچنان که در ابزار شما بخوانید فناوری سید اسمال نیست، در کلام دادزن ها هم ننهفته است؛ یک زوج قوی انگلیسی بعد از دو سال زندگی مشترک در یک پارک عمومی، از هم طلاق گرفتند، دانشمندان هم عقل شان را روی هم گذاشته اند که ببینند چرا این اتفاق نادر برای پرنده رمانتیکی مثل قو افتاده. دانشمندان استرالیایی هم مشغول دستکاری ژنتیک گوسفندهای این کشورند تا بلکه کمتر آرغ بزنند. این دانشمندان می گویند، یکی از دلایل گرم شدن زمین آروغ گوسفندان است که گاز متان در جو رها می کند!
نانو تکنولوژی چارنعل میتازد!
فضای زیادی در سطوح پائین وجود دارد. با این جمله، ایده اولیه تکنولوژی نانو شکل گرفت که در سال ۱۹۵۹ از زبان ریچارد فاینمن در یک سخنرانی علمی جاری شد. وی در این سخنرانی عنوان کرد: «می توان تمام دایره المعارف بریتانیکا را بر روی یک سنجاق نوشت.» دانش امروز بشر به ما می گوید جهان را با همه کهکشان ها و منظومه ها و سیاره هایش می توان در دل یک مولکول مشاهده کرد پس جهان پائین مدلی است از جهان بالا در ابعاد کوچکتر: «دل هر ذره را که بشکافی / آفتابیش در میان بینی» ریچارد فاینمن، «همچنین این نظریه را ارائه داد که در آینده ای نزدیک می توانیم مولکول ها و اتم ها را به صورت مستقیم دستکاری کنیم.» پس دانش نانو در تعریفی عام، دستیابی به جهان اتم ها و مولکول ها و نیز دستکاری یا مهندسی آنها برای تولید ماده ای با ویژگی های دلخواه است.
ستاد ویژه فناوری نانو، این دانش را واژه ای کلی ارزیابی می کند که به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می شود. مقیاس نانو عبارت است از یک هزارم میکرون یا یک میلیاردم متر. طبق تعاریف مقیاس طولی بین یک نانومتر تا ۱۰۰ نانومتر را مقیاس نانو می گویند. از فناوری نانو در زمینه های مختلفی می توان استفاده کرد به عنوان مثال در زمینه مواد شیمیایی می توان به تولید بسته بندی های نفوذ ناپذیر در برابر گازها، بازیافت، تولید نانو بلورهای مستحکم و سبک، جدا سازی کم هزینه گازها، پاک سازی زیستی هوا، تصفیه و شیرین سازی ارزان آب و تولید وسایل مقاوم در برابر مواد شیمیایی و حرارت اشاره کرد.
در زمینه روکش ها و رنگ ها؛ تولید روان کننده ها و نشت گیرهای هوشمند، تولید روان کننده های جامد، واکس های بسیار پیشرفته اسکی، روغن موتورهای بسیار کارا، پرداخت با کیفیت بالا روی دیسک های مغناطیسی، هدهای ضبط کننده و فیبرهای نوری، شیشه های بازتاب دهنده حرارت، افزایش ظرفیت ذخیره نوارهای مغناطیسی، روکش های ضد ضربه و خش، روکش های شفاف ضد ضربه، رنگ ها و روکش های رسانای ضد الکتریسته ساکن و... از جمله پیشرفت های نانو تکنولوژی است که کشور ما نیز به عنوان یکی از کشورهای پیشرو در این دانش با فناوری بومی قابلیت تولید اکثر این مواد و وسایل را دارد.
تولید الیاف نفوذ ناپذیر در مقابل لک، روغن و آب، تولید الیاف خود پاک کن، بهبود بافت و تنفس پذیری لباس، لباس های سازگار با بدن و محیط، الیاف مقاوم در برابر آتش، جلیقه های ضد گلوله، یونیفورم های هشدار دهنده و یونیفورم های مقاوم در برابر عوامل شیمیایی زیستی فصل دیگری از دامنه خدمات این دانش در حوزه نساجی است.
از دیگر بخش هایی که باید در آنها به کارکردها و تولیدات فناوری نانو اشاره کرد؛ بخش کشاورزی، صنایع هوافضا و دفاعی، پزشکی و دارو سازی، انرژی و فناوری اطلاعات و مخابرات است که هر یک فصل جداگانه ای را برای بحث می طلبد. اما اگر از این ها بگذریم باید بلافاصله به دستاوردهای چشمگیر دانشمندان کشورمان در این زمینه بپردازیم و البته مجالی هم جز شماره کردن یافته ها و تولیدات نخواهیم داشت:
در سالی که گذشت، پژوهشگران دانشگاه شیراز موفق شدند با استفاده از فناوری نانو روشی را برای افزایش ظرفیت محاسبات و سرعت کامپیوترهای کنونی نسبت به کامپیوترهای سنتی معرفی کنند. در پژوهشی دیگر دانشمندان کشورمان موفق شدند نانوذرات اکسید منیزیم را برای مصرف در یک پروژه تحقیقاتی ملی سنتز کنند. این ماده از جمله افزودنی های بسیار مهم در تولید سرامیک های آلومینایی با خواص ویژه و برتر است که با توجه به قیمت بسیار بالای آن و عدم امکان تهیه در سطح کشور، امکان تولید آن در سال ۸۸ بررسی، و سرانجام با انجام تحقیق، این نانوذره با قیمت یک دهم مشابه خارجی و ارزش افزوده بسیار بالا تولید شد.
مهندسان دانشگاه فردوسی مشهد، در سالی که گذشت روشی برای پوشش دهی نانومتری روی سطوح داخلی لوله ها و پوسته های فولادی و آلومینیومی به منظور محافظت از خوردگی و سایش معرفی کردند. در پژوهشی دیگر پژوهشگران ایرانی، به کمک فناوری نانو، موفق به ساخت الکترودی با مصرف حداقل فلز گران قیمت پالادیم برای استفاده در پیل های سوختی و سنسورها شدندمصرف بسیار کم فلز پالادیم در این الکترود موجب صرفه جویی در هزینه ساخت این محصول شده است.
متخصصان نانواپتیک ایرانی در سال ۸۸ با همکاری پژوهشگران دانشگاه سوئیس، با بررسی ویژگی های نانوآنتن ها، موفق به شناسایی مواد گوناگون در ساخت آنها شدند. نانوآنتن ها در نانواپتیک، مشابه آنتن های معمولی در سیستم های مخابراتی و الکترونیکی هستند. طراحی نانوآنتن های مناسب مستلزم بررسی تأثیر پارامترهای مختلف نانوآنتن ها روی خواص اپتیکی بوده که در بیشتر موارد از نانوذرات طلا و نقره استفاده شده است.
بنابراین یافتن موادی با کارایی مشابه در گستره طیفی مختلف، از جمله مسائل مهمی است که در نانوسیستم ها مطرح است. در همکاری دیگری میان پژوهشگران ایرانی و محققان آلمانی، نانوکامپوزیت های زمینه آلومینیوم بسیار محکم برای ساخت قطعات هواپیما و خودروهای مسابقه ای ساخته شد؛ دارا بودن خواصی مانند چگالی پائین، سختی زیاد، نقطه ذوب بالا و مقاومت به سایش در تولید نانوکامپوزیت ذره ای زمینه آلومینیم به کار گرفته شده است. در این دستاورد تازه فرایند سینتر پلاسمایی جرقه ای نیز به کار گرفته شده که با استفاده از آن می توان در مدت زمان کم، قطعه ای متراکم با چگالی نسبتاً بالا و با ساختار نانومتری بدست آورد.
در پژوهشی بسیار مهم پژوهشگران ایرانی، با کنترل مورفولوژی نانوکریستال هیدروکسی آپاتیت، دریچه تازه ای را به روی کاربردهای نوین این ماده در زمینه های پزشکی، مهندسی شیمی، مهندسی بافت استخوان و مهندسی محیط زیست گشودند. این آلیاژ از نوع هایپریوتکتیک و بر پایه آلومینیومی نانوساختار است و به دلیل سبک بودن و داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب تر در صنایع حمل و نقل بخصوص در خودرو کاربرد دارد.
همچنین ارائه روش نوین برای تصفیه پساب های کارخانه های نساجی، ارائه روش اقتصادی برای تولید نانو پودرهای نسوز که می توان از آن در صنایع نسوز، تولید سرامیک ها، صنایع لیزر، صنایع الکترونیک و به عنوان یک ماده جدید در صنایع پزشکی و مهندسی بافت استفاده کرد، ارائه روش جدیدی برای بررسی خواص ساختمانی نانوالیاف ، موفقیت در سنتز نانوسیم های نقره برای تولید حسگرها، تولید سیمان و کاشی نانوآنتی باکتریال هوشمند قابل استفاده در بیمارستانها و مراکز درمانی، استخرها، آشپزخانه ها و مکان های عمومی، ساخت نانو حافظه های مغناطیسی که با این فناوری می توان مشکل بسیاری از صنایع از جمله صنعت الکترونیک به ویژه ساخت هارد دیسک های مغناطیسی را حل کرد.
تولید نانو در پودرهای شوینده، تولید الیاف نانو متخلخل، تولید صنعتی نانوآلومینا با کاربرد پزشکی و نظامی، تولید نانو دارو برای درمان بیماری های اعصاب، تولید نانودارو برای درمان سرطان های مغز و پوست، بکارگیری رگ مصنوعی مبتنی بر نانو در بدن انسان، تولید نانواکسیدهای روی و آهن، ابداع روش مناسب برای افزایش خواص فندک های جرقه زن، تولید کِرِم رفع کک و مک و سوختگی از نانوذرات عصاره دو گیاه، ایجاد زمینه تولید هارد دیسک نانومتری و دستیابی به دانش فنی تولید نانوذرات طلا گوشه ای از تلاش های دانشمندان ایرانی در زمینه فناوری نانو در سال ۸۸ است.
تاثیر نانوذرات بر سلامتی و زندگی روزمره انسان
"نانو ذرات" در بسیاری از کالاها یی که ما بطور روزمره استفاده می کنیم از جمله کرم ضد افتاب کرم ضد چروک، آدامس، خمیر دندان ، رنگ دیوار، لباس ورزشی، شورت و جوراب وجود دارند و باعث می شوند تا مواد بافندگی تازه تر، کرم روان تر و کالباس رنگ سرخ تری به خود بگیرد. اما سوال این است که آیا این ذرات خطراتی نیز برای سلامتی انسان دارند و یا نه؟
مصرف کنندگان در حال حاضر با استفاده از مواد مختلف بدن خود را ناآگاهانه در اختیار تحقیق و پژوهش قرار می دهند، پژوهشگران نیز مواد کاملا ناشناخته خود را بر روی مصرف کننده آزمایش می کنند و هنوز مشخص نیست که این مواد بدن را سالم تر و یا بیمارتر می کنند. حتی پزشک و یا داروخانه نیز تاکنون اطلاعی در مورد پیامدهای این ذرات بر سلامتی ندارد.
مصرف کنندگان بدون اطلاع از این مسائل، روزانه موادی را خریداری می کنند که در آنها "نانوذرات " وجود دارد. ذراتی که کوچک تر از ۱۰۰ ناتومتر یعنی حدود ۵ هزار برابر کوچک تر از یک نقطه در انتهای این جمله هستند. نانوذرات از خصوصیت ها و توانایی های عظیمی برخوردار است و به عنوان نمونه وجود آنها در پیراهن ورزشی باعث می شود که پس از پوشیدن، بوی عرق ندهد. وجود نانوذرات به شکل "دی اکسید تیتان" در کرم ضد آفتاب هر چند که نور مضر ماوراء بنفش را دفع می کند، اما نور معمولی و قابل روئت را عبور می دهد. این در حالیست که نقش" نانوذرات " در کرم ضد چروک بر عکس است و این ذرات قادرند نور را بطوری ماهرانه بر روی چروک صورت و پیشانی فرد منعکس کنند که سایه ای از چروک ایجاد نشود و چروک کمتری در پیشانی به نظر برسد. حباب های غیرقابل روئت و بسیار ریز نانوذرات بر روی کاشی های حمام نیز قادر به نظافت کاشی ها هستند. اینها خصوصیت های مطلوب نانوذرات هستند اما مدتی است که نسبت به ریسک ها و خطرات موجود در نانوذارت برای سلامتی انسان هشدار داده می شود. آزمایشات در حیوانات نشان می دهند که این ذرات بسیار ریز و کوچک می توانند باعث واکنش هایی در بدن شوند و برخی از سلول ها می توانند آنها را ببلعند و یا نانوذرات می توانند تاثیر منفی بر سیستم دفاعی بدن داشته و قدرت دفاعی بدن را در برابر عفونت ها ضعیف کنند. نانوذرات در صورتیکه با تنفس وارد شش ها شوند، بطوری عمیق در شش ها نفوذ می کنند که توسط حباب های ششی به جریان خون وارد شده و از آنجا حتی تا مغز پیش روند و در بروز و پیدایش بیماری هایی چون پارکینسون و آلزایمر سهیم باشند. دلایل و شواهد روشنی در این موارد تاکنون ارایه نشده است اما هر ماه هشدارهای جدیدی منتشر می شوند. به عنوان نمونه پژوهشگران دانشگاه ادینبورگ در مقاله ای در نشریه تخصصی "نانوتکنولوژی" اعلام کردند که پس از تزریق نانولوله های کربنی در شکم موش های آزمایشگاهی، نشانه هایی از بیماری هایی در آنها پیدا شد که در اثر موادی چون"پنبه نسوز" بروز می کند. پاسخ به این سوال که آیا نانوذرات شبیه ذرات پنبه نسوز مضر هستند هنوز بسیار زود است و نمی توان نتایج آزمایشات بر روی موش ها را تعمیم داد. از سوی دیگر در آزمایشات اغلب مقدار زیادی از نانوذرات به موش ها تزریق می شود. از سوی دیگر هر چند نانوذرات هنوز قربانی نداده است اما نگرانی در جهان تخصصی و پژوهشی و سازمان های مدافع حمایت از مصرف کننده رو به افزایش است.
به گفته "گرد بیلن" مدیر مراکز حمایت از مصرف کنندگان در آلمان، در حال حاضر بیش از ۵۰۰ کالا از مواد شو.ینده تا جوراب در بازار وجود دارد که دارای نانوذرات هستند و هر هفته نیز سه کالای جدید به آن اضافه می شود. بیلن با تاکید بر ضرورت اجباری شدن علامت تجاری بر روی کالاهای دارای نانوذرات می افزاید، ما با ورود خزنده "نانو کالاها" به بازار مخالف هستیم و نسبت به این امر هشدار می دهیم. در حالیکه نانوفناوری تاکنون یک نوآوری محسوب می شد، دیدگاهی چون نظر این سازمان حمایت از مصرف کننده، جدید است و چنین به نظر می رسد که نظریات در مورد نانوتکنولوژی رو به تغییر است و خطرات و ریسک های ناشی از نانوذرات می تواند چون فناوری اتمی و ژنتیبک به یک مساله داغ مناقشه و مباحث در سال های آینده تبدیل شود. دیدگاهها و مواضع متفاوت نسبت به خطرات و ریسک های ناشی از نانو ذرات، باعث اختلاف نظر حتی در دولت آلمان نیز شده است. در حالیکه "آنته شوان" وزیر پژوهش از حزب دمکرات مسیحی خواستار است که نتایج کسب شده در نانوفناوری هر چه سریع تر و بهینه تر در تولید کالاهایی برای آینده مورد استفاده قرار گیرند و با یک بودجه ۱۳۰ میلیون یورویی از تحقیقات بخش نانوتکنولوژی حمایت می کند، "زیگمار گابریل" وزیر محیط زیست از حزب سوسیال دمکرات به این نظر با دیده تردید می نگرد و در یک گزارش داخلی این وزارتخانه آمده است: نانوذرات که بطور پراکنده و آزاد در مواد و کالاها از جمله مواد آرایشی وجود دارند، بزرگترین ریسک ها برای انسان و محیط زیست هستند. هم اکنون قرار است یک کمیسیون ویژه نانوتکنولوژی در وزارت محیط زیست آلمان، خطرات و ریسک های ناشی از نانو ذرات را بهتر مورد بررسی و تحقیق قرار دهد. " ولف میشائیل کاتن هوزن" رییس این کمیسیون نیز نسبت به قضاوت منفی و کلی در مورد نانوتکنولوژی هشدار می دهد و می گوید، به عنوان نمونه استفاده از نانوذرات در کامپیوتر احتمالا مشکل آفرین نیست، اما در استفاده از نانوذرات در مواد خوراکی باید احتیاط بیشتری کرد. مصرف کنندگان آلمانی نیز دیدگاه مشابهی دارند. طبق مطالعات موسسه ارزیابی ریسک در آلمان، در حالیکه حدود ۶۰ درصد از آلمانی ها در مقایسه با آمریکایی ها نسبت به نانوتکنولوژی نظر بسیار مثبت تری دارند، ۸۴ درصد از مصرف کنندگان آلمانی با ورود مواد خوراکی دارای نانوذرات به بازار مخالف هستند. انجمن حمایت از طبیعت و محیط زیست در آلمان حتی خواستار استمهال در استفاده از نانوذرات در بخش مواد خوراکی شده است.
این در حالیست که وجود نانوذرات در مواد خوراکی معجزه می کند. نانوذرات پودرها را بهتر روان و جاری کرده، ویتامین ها را از نطقه ای به نطقه دیگر در بدن منتقل می کنند. نانوذرات می توانند جایگزین چربی ها شده و حالت کرمی بودن سوسس ها را بهبود بخشیده و از خاکستری رنگ شدن کالباس جلوگیری نمایند. از سوی دیگر صنایع مواد غذایی مساله استفاده و یا عدم استفاده از نانوذرات در تولیدات خود را مخفی نگهداشته و" کاتن هوزن" رییس کمیسیون ویژه نانوتکنولوژی چند هفته گذشته در کنفرانسی در برلین اعتراض کرد که صنایع مواد غذایی اطلاعات و داده های شفاف در این مورد در اختیار نمی گذارند. بدین خاطر نمایندگان صنایع غذایی با کمیسیون نانوتکنولوژی وزارت محیط زیست دیدار و در مورد ضرورت و یا عدم ضرورت برچسب خاص برای مواد غذایی دارای نانوذرات تبادل نظر کردند. از طرف دیگر منتقدین بر این نظرند که صنایع نانوذرات تاکنون در یک خلاء قانونی عمل کرده است و وظیفه و تکلیفی برای برچسب مواد دارای نانوذرات نداشته و توافق نظری نیز در رابطه با کیفیت مقرراتی که باید در رابطه با این مواد رعایت شود، وجود ندارد. هم اکنون توافق نظری وجود ندارد که آیا بایست صرفا نانوذراتی که عمدا تولید می شوند به عنوان نانو قلمداد شوند و یا اینکه حتی آلودگی های اتفاقی با نانوذرات که از دهه های متمادی به طور غیر مستقیم وجود دارد نیز اعلام و برچسب داشته باشند. از سوی دیگر سوالاتی چون اینکه آیا نانوذرات به موادی تلقی می شود که کوچک تر از ۵۰۰ نانومتر و یا کوچک تر از ۱۰۰ نانو متر هستند؟
نیز مطرح است. یک نانوذره در مقایسه با یک متر به مانند یک توپ فوتبال در برابر کره زمین است. بدین ترتیب برخی از موادی که پژوهشگران از قرن های متمادی گمان می کردند که آنها را می شناسند، ناگهان به عنوان نانوذرات از یک خصوصیت کاملا جدید برخوردار می شوند. شیرابه ها ( امولسیون ها) که باید غلیظ باشند، مایع می شوند، کربن که در حقیقت غیرهادی است، به یک باره هادی برق می شود. " گالیوم آرسنید" که یک نیم هادی است بصورت و شکل نانوذرات بجای ۱۶۰۰ درجه در ۴۰۰ درجه حرارت ذوب می شود. بدین ترتیب نگاه به نانوذرات، جهانی شگفت انگیز و مرموز را بر روی انسان می گشاید. جهان نانوذرات که دامنه وسیعی بین شیمی، بیولوژی و فیزیک است، نه تنها خصوصیت مواد را تغییر می دهد بلکه حتی باعث تغییر مرزهای تخصصی آکادمی نیز شده است. در حالیکه "تیلمن بوتس" مدیر بخش فیریک اتمی اجسام سخت دانشگاه لایپزیگ سالیان متمادی در مرکز پژوهش ذرات موسوم به " کرن" کار کرده است، در این میان در بخش کرم های ضد آفتاب و حفاظت در برابر نور خورشید پژوهش و تحقیق می کند.
بوتس قصد دارد کیفیت عمل کرم ضد آفتاب را کشف کند و به دنبال پاسخ به این سوال است که نانوذرات "دی اکسید تیتان " تا چه اندازه و عمقی وارد پوست می شوند؟ از آنجا که مولکول های نانوذرات دی اکسید تیتان که در این میان تقریبا در تمام کرم های ضدآفتاب وجود دارند، بسیار کوچک هستند، اندازه گیری میزان نفوذ آنها در پوست با میکروسکپ نوری آسان نیست. بدین خاطر بوتس به دستگاهی موسوم به "نانوسوند یونی با انرژی بسیار بالا" نیاز دارد. این دستگاه یک ماشین بسیار عظیم و پر سر و صداست که یک اشعه ذرات را از طریق یک لوله ۲۰ متری به سمت نمونه های پوست پرتاب می کند. تیم پژوهشی به مدیریت بوتس توانستند پس از آزمایشات خود موقتا این خبر خوش را بدهند که نانوذرات دی اکسید تیتان صرفا تا چند میلیمتری سطح پوست نفوذ می کنند. بوتس در عین حال تاکید کرد که این نتایج صرفا برای پوست سالم است و در آینده قصد دارد این آزمایشات را به عنوان نمونه بر روی پوست مبتلا به " داء الصدف و یا پسوریازیس" نیز انجام دهد. از سوی دیگر امکان نفوذ نانوذرات دی اکسید تیتان موجود در کرم ضد آفتاب و یا شورت های دارای خاصیت دفع عرق بدن، به جریان خون و از آنجا حتی به مغز نیز وجود دارد. در این حالت، بسیاری از نانوذرات به اندازه ای ریز و کوچک هستند که تقریبا نمی توان از نفوذ آنها جلوگیری کرد و چون ویروس می توانند به سلول ها نفوذ کنند. به گفته "رونالد اشتاوبر" از کلینیک دانشگاه ماینس، هم اکنون نیز مشخص است که نانوذرات به سلول ها آسیب می رسانند.
اشتاوبر که تحقیقاتش مورد حمایت جامعه پژوهش آلمان است، با نشانه گذاری ذرات دقیقا تعریف شده از سوی فیزیکدانان، آنها را به سلول های شش منتقل کرد تا مشخص کند که آیا این ذرات برخی از ژن ها را فعال می کنند و یا از کار می اندازند. اشتاوبر معتقد است که در شناخت این عملکرد نه تنها خطرات و ریسک هایی، بلکه شانس هایی نیز وجود دارد. اشتاوبر می افزاید، چنانچه ما مکانیسمی را پیدا کنیم که باعث بروز سرطان می شود، می توانیم از این شناخت و دانش احتمالا برای درمان این بیماری نیز بهره بگیریم. "آرنیم فون گلایش" از دانشگاه برمن نیز معتقد است که نه تنها ریزی و کوچکی نانوذرات یک نقش بزرگی ایفاء می کنند بلکه شکل ذرات به همان اندازه مهم هستند. به عنوان نمونه کربن در حقیقت یک ماده قدیمی است که هم در ابزار و آلات الماسی سخت و هم در مدادهای گرافیتی نازک وجود دارد، اما همین کربن چنانچه به شکل "نانولوله" و یا " نانوگلوله" در آید، خصوصیت آن تغییر می کند. بدین ترتیب ناگهان قوانین جاری شیمی تحت تاثیر قوانین فیزیک کوانتوم قرار می گیرند و ماده سخت تر و سفت تر از فولاد و بشدت سمی می شود. بطور کلی آنچه که تنفس شود، به مصرف خوراکی برسد و یا بصورت کرم مورد استفاده قرار گیرد، نسبتا در صدر تجزیه و تحلیل خطرات و ریسک هایی قرار می گیرد که قرار است توسط کمیسیون نانوتکنولوژی در وزارت محیط زیست آلمان منتشر شود و به یک برنامه پژوهشی تبدیل شود. پژوهشگران و دانشمندان نیز خود را برای مواجه شدن با نتایج غیرمنتظره آماده کرده اند. بوتس هشدار می دهد که بزرگترین ریسک و خطر سلامتی از نانوذارت نیست بلکه بزرگترین ریسک، شنا در استخرهایی است که تابش نور خورشید در آنها شدید است و فرد به اندازه کافی خود را در برابر آن حفظ نکرده است.
به کارگیری فناوری نانو در محیط زیست، آری یا نه؟
فناوری نانو از همگرایی علوم فیزیک، شیمی و زیست شناسی به وجود آمده است. نانو دارای ریشه یونانی می باشد.
● مقدمه
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 گردد 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.
۱) تأثیرات سودمند فناوری نانو:
فناوری های امیدبخش شامل حسگرها یا سنسورها و سایر دستگاه های به کار رفته برای آشکار سازی آلودگی و برطرف نمودن آنها می باشد. برخی کاربردهای سودمند فناوری نانو در ذیل آورده شده است:
سنسورها یاحسگرها
انواع گسترده ای از حسگرهای زیستی و روش های مربوطه در طی چند سال گذشته در بازار معرفی شده اند. این دستگاههای آنالیتکی از عناصر تشخیص بیولوژیکی تشکیل می شوند که با آشکارسازی های سیگنال مرتبط هستند (مثلاً آنزیمها، میکروارگانیزم ها و غیره). این دستگاهها نسبت به حضور و غلظت آنالیست واکنش داده و پاسخی قابل اندازه گیری تولید می کنند. نانو مواد و نانو ساختار های جدید مانند نانوذرات، نانوکریستال ها، نانو لوله های کربنی، نانوالیاف و فیلم نازک بعنوان دستگاه های حسگر مشخص شده اند، نانوذرات کاربردهای بسیاری در سنسورها دارند.
نانوذرات، نانوکریستال های نیمه هادی درخشان و نقاط کوانتومی دسته ای از نانوحسگرهایی هستند که توانایی آشکار کردن سموم موجود در محیط را دارند و مشخص شده است که نانو کریستال ها و نقاط کوانتومی همراه با پادتن ها می توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشکار نمایند.
این نوع نانوسنسورها برای آشکارسازی همزمان چند آلاینده در نمونه های آب یا خاک با ظرفیت آشکارسازی حساسیت بالا به کار می رود، تحقیقات زیادی بر روی نانوساختارهای لوله ای و متخلخل از قبیل نانو لوله های کربنی انجام شده است، این نانوساختارها در حسگرهای زیستی برای افزایش کیفیت و فعالیت بیومولکول های ساکن استفاده می شوند. خواص ابعادی، شیمی سطح و الکترونیک نانولوله های کربنی آنها را به موادی ایده ال برای استفاده در حسگرهای شیمیایی و بیوشیمیایی تبدیل نموده است.
پیش بینی می شود که فناوری نانو موجب افزایش حساسیت حسگرها و تولید ارزان و خودکار آنها گردد و بتواند در آزمایشگاه و خارج از آن جهت آشکارسازی سریع مواد سمی و بیماریزا ( پاتوژن ) به کار رود.
نسل جدیدی از نانوذرات به منظور حذف هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقه ای که به سختی از آب یا خاک آلوده حذف می شوند، طراحی شده است.
غشای نانو فیلتراسیون
استفاده از غشای نانوفیلتراسیون جهت حذف نمک های چندظرفیتی عناصری مانند کلسیم، آهن، منگنز، اورانیوم و برخی آفت کشها، راهکار دیگری است که توسط فناوری نانو ارائه می گردد.
تصفیه آبهای سطحی و زیرزمینی و نیز حذف میکروارگانیزم ها و کاهش تیرگی و سختی آب و دفع شوری و نمک زدایی آب از دیگر فواید فنا وری نانو می باشد.
نانو ذرات
وجود نانوذرات در رنگ ها باعث می شود که رنگها با خواص مطلوب و بهبودیافته با مصرف حلال های کمتر تولید شوند. فعالیت سطحی بالای نانو ذرات نشان دهنده یکی از جالب ترین خصوصیات این مواد می باشد که می تواند کاربردهای وسیعی در صنعت داشته باشد.
انتظار می رود فناوری نانو نقش مهمی در حذف آلاینده ها ایفا کند، اصلاح خاک آلوده با استفاده از این فناوری به راحتی صورت پذیرد و همچنین در توسعه فرآیند تولید سبز که انتشار و تولید مواد زائد را کاهش دهد، مهم واقع شود. فناوری نانو موجب کاهش مصرف مواد خام مورد نیاز شده و بنابراین از منابع طبیعی محافظت می نماید. بطور کلی فناوری نانو با کارآمدکردن دستگاه ها و ابزار مورد استفاده در بخش های مختلف و نیز با کاهش مصرف ماده خام و انرژی گامی مؤثر در جهت حفاظت از منابع طبیعی و محیط زیست برداشته است.
۲) تأثیرات مخرب فناوری نانو بر محیط زیست
ذرات نانو و فناوری نانو جدای از مفید بودن می توانند دارای خطرات احتمالی نیز باشند، بنابراین باید مسائل مرتبط با ایمنی و خطرات احتمالی همراه با این روش های جدید را در نظر گرفت. ذرات نانو ممکن است سرعت جهش(mutation) باکتریها را افزایش دهند و تهدیدی بالقوه برای محیط زیست و سلامت انسان باشند. علیرغم اینکه فناوری نانو محصولات موجود را مؤثرتر و کارآمدتر می نماید، اندازه این ذرات که جزء خواص مهم آنها است، می تواند سلامتی و محیط زیست را تهدید نماید. این ذرات از گرده های گل گیاهان و مواد حساسیت زای معمولی نیز کوچکتر هستند و می توانند تولید حساسیت نمایند. این ذرات می توانند به سیستم دفاعی و ایمنی بدن موجودات زنده و انسان حمله کنند. بعضی از این ذرات می توانند پس از تنفس به کیسه های هوایی ریه ها آسیب برسانند که در این بین ماکروفاژها سعی می کنند تا آنها را از بین ببرند و مانع از عبور این ذرات و ورود آنها به خون شوند ولیکن ماکروفاژها در تشخیص ذرات با قطر کمتر از ۷۰ نانومتر دچار مشکل می شوند و این ذرات می توانند به آسانی در خون نفوذ نمایند. گزارش شده است که نانوذرات مانند کربن سیاه و دی اکسیدتیتانیوم که در فرآیندهای صنعتی کاربرد زیادی دارند و به آلودگی هوا نیز کمک می کنند، موجب ایجاد التهاب و جراحت های پوستی شده و در ریه باقیمانده و انباشته می گردند. ذرات اکسیدروی و دی اکسید تیتانیوم باعث تولید رادیکال های آزاد در سلول پوستی شده و به DNA آسیب می رسانند و این آسیب به DNA موجب جهش (mutation) می شود و تغییراتی در ساختمان پروتئین به وجود می آورد که ممکن است باعث سرطان و تومور شود.
بنظر می رسد که اکتیویته سطح و اندازه ذره عوامل اصلی در سمی بودن نانو ذرات باشند. منابع احتراق مانند اجاق های خوراکپزی گازی، احتراق گاز صنعتی و انواع وسایل گرم کننده خانگی موادی را تولید می کنند که محتوی صدها یا هزاران نانولوله کربنی هستند و ساختارهای نانو کریستالی دارند. شواهد حاکی از آن است که نانولوله های کربنی فرآوری نشده می توانند آئروسل را در طی جابجا کردن به وجود آورند. کارخانجاتی که موادی بر پایه نانولوله های کربنی مانند فولرن تولید می کنند، می توانند باعث از بین رفتن گلوتامین و آسیب اکسیداتیو بر مغز ماهیان شوند. همچنین فولرن در خاک می تواند حرکت کرده و توسط کرم های خاکی جذب شود و به این ترتیب وارد زنجیره غذایی شود.
نانوذرات طبیعی احتراق احتمالاً مهمترین منبع تولید ذرات نانوی طبیعی در محیط زیست می باشند. انتشار نانوذرات مهندسی شده در محیط زیست خطرناک تر از ذرات طبیعی است، زیرا آنها مواد جدیدی هستند و انسان ها و موجودات زنده دیگر ممکن است دارای مکانیزم های دفاعی کافی در مقابل آنها نباشند. بررسی ها نشان می دهد که بطور کلی ذرات نانوکربنی و دی اکسیدتیتانیوم سمی تر از ذرات بزرگ همان مواد هستند.
● جمع بندی و تحلیل
در سالهای اخیر، پیشرفتهای سریع علوم و فنون به وی ژه در زمینه نانوتکنولوژی، تحولاتی بزرگ را در زمینه های پزشکی، کشاورزی، صنعت، محیط زیست و علوم پایه زیستی در پی داشته است.
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. در واقع دولتها موظفند که علاوه بر تدوین استراتژی ملی و تصویب چارچوب سازمانی برای نانوتکنولوژی، شرایط قانونی تحقیق و توسعه را مشخص نمایند. از اینرو پیشنهاد می شود یکی از این زیرساختهای قانونی، قانون ایمنی نانو (nanosafety) باشد. در واقع، ایمنی نانو به سیاستها و روشهای اتخاذ شده جهت اطمینان ازکاربرد بی خطر محصولات نانو از نظر محیط زیست و سلامت انسان اطلاق می شود. از اینرو تدوین این سیاستها و قوانین امری ضروری بنظر می رسد. کما اینکه در حال حاضر در برخی از کشورهای پیشرفته مانند ایالات متحده امریکا، انگلستان، فرانسه، آلمان و ژاپن قوانین ایمنی نانو وجود دارد و در هر یک از بخش های مرتبط با محصولات نانو کمیته هایی مشغول فعالیت می باشند. کشورهایی مانند چین و هند نیز قوانینی در این مورد وضع کرده اند و در حال سازماندهی کمیته ها می باشند. از اینرو تدوین این قوانین و برنامه ریزی جهت سازماندهی کمیته های مرتبط، در کشور ما نیز امری ضروری بنظر می رسد.
