1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

نگاه فیلسوف و مهندس به فناوری نانو

افراد مقاله : ‌ مترجم - حسین شکی

موضوع : آموزش و ترویج کلمات کلیدی : نانومقیاس - فناوری‌نانو تاریخ مقاله : 1395/04/06 تعداد بازدید : 2313

تعریف یکسانی از فناوری نانو وجود ندارد زیرا گستردگی و پیچیدگی به این معنا است که افراد با پیش زمینه‌ها و علایق متفاوت دیدگاه خود را نسبت به موضوع ابراز می‌کنند (Chris Toumey). فناوری نانو از یک سو به دلیل جدید بودن و از سوی دیگر به دلیل میان رشته‌ای بودن، برای معرفی خود در جامعه علمی با چالش‌های فراوانی روبرو بوده است. از جمله چالش‌هایی که همواره برای دانشمندان، صنعت گران و سیاست گذاران این حوزه موجبات دردسر و گاهاً سردرگمی را ایجاد کرده، تعریف این فناوری است. هر یک با توجه به پیش زمینه علمی و پژوهشی خود، تعریف و برداشت خاصی از فناوری نانو دارد. در این مقاله به بررسی علل این تفاوت در دیدگاه ها و منشأ آن پرداخته شده است.

 

یازده سال قبل در یک کارگاه چند تخصصی[1] با موضوع فناوری نانو در شهر بیلفیلد آلمان شرکت کرده بودم. در آخرین روز، یک دانشجوی فارق التحصیل فلسفه سخنرانی داشت. من بخش کوچکی از صحبت­های او را بیان می­کنم؛ نتیجه گیری او قابل توجه است. ایشان با تاکید به ما گفت: «هیچ تعریف پایداری[2] از فناوری نانو وجود ندارد.» به نظرم این عبارت نمی­تواند درست باشد. این موضوع چقدر می­تواند بحرانی باشد؟ و چرا این را قبلاً نمی­دانستم؟

سخنران بعدی پروفسوری از رشته فیزیک بود و صحبت­هایش را با تحقیر حرف­های فیلسوف جوان آغاز کرد. ایشان گفتند: دانشمندان می­داند که فناوری نانو چیست و هیچ مشکلی با اینکه نانو چه هست ندارند.

من شک کردم که دانشجوی جوان تازه فارق التحصیل شده اسیر یک سری ملزومات مشخص از انضباط خویش شده است. فلاسفه نیاز به مسائل منطقی و زبانی دارند که می­توانند آن را بسط دهند. یک تعریف پایدار از فناوری نانو آن چیزی نبود که آن­ها (فلاسفه) می­خواستند. بنابراین اگر گفته می­شد که تعریف فناوری نانو ناپایدارست، پس این عبارت برای فلاسفه مانند یک خواب کوتاه است که زود پایان می­یابد. 

می­دانیم که چندین تعریف متفاوت از فناوری نانو وجود دارد، اما این تعاریف مختلف به معنای یک هرج و مرج فکری نیستند.

 به تازگی دلایلی برای یادآوری چیزی که در بیلفیلد شنیدم پیدا کردم. با یک مهندس که موقعیت رسمی در یک مرکز فناوری نانو داشت و پژوهش­های مهمی انجام داده بود، صحبت کردم. در طول صحبت او نتیجه گیری فلاسفه را از بهار سال 2005 تکرار کرد. او گفت: «نبود تعریف قابل اعتماد» از فناوری نانو به جای «نبود تعریف پایدار» درست است، اما با این اوصاف چیزی که او گفت مرا متعجب نکرد. تصور می­کنم که این سوال خیلی وقت پیش حل شده است. احساس می­کنم که علت جذاب بودن آن، این است که دوباره من را به چالش کشانده است.

خوبی این موضوع این است که دامنه­ی این مسأله محدود شده است. در اینجا تعاریف نامحدودی برای فناوری نانو وجود ندارد. تنها تعداد انگشت شماری هست که باید شناخته شود. قبل از بیان این تعاریف می­خواهم دلایلی بیان کنم که چرا فناوری نانو برای گروه­های مختلف به نظر متفاوت می­آید.

از نظر من، تعاریف ناوری نانو در سه گروه طبقه بندی می­شوند. اولین گروه دیدگاه Eric Drexler است که به عنوان کوچک سازی رادیکالی نامگذاری می­شود. ابزارهای ماشینی در مقیاس بزرگ می­تواند تا اندازه­های مولکولی و اتمی کوچک سازی شود که می­توانند مانند ابزارهایی که در مقایس بزرگ هستند، عمل کنند. در جای دیگر نوشته­ام که این دیدگاه من را قانع نمی­کند زیرا در این تعریف از نیروهای موجود در مقیاس نانو چشم پوشی شده است و فرآیندهایی وجود دارد که نمی توان از آن­ها چشم پوشی کرد.

نوع دوم تعریف بر روی مقیاس تأکید دارد. فناوری نانو در مورد اجزای خیلی کوچک است یا به عبارت دقیق­تر فناوری نانو عبارت است از علم، مهندسی و فناوری اجرا شده در مقیاس نانو که از 1 تا 100 نانومتر است. این کلمات اولین تعریف از فناوری نانو هستند که در بالای صفحه­ای با عنوان «فناوری نانو چیست؟» در وب سایت ستاد ملی فناوری نانو ایالات متحده نوشته شده است (NNI; www.nano.gov). این تعریف صحیح است اما کامل نیست.

تعریف کامل­تری که آن­را ترجیح میدهم. در صفحه­ای از قسمت «سوالات آزاد[3]»که به سایت NNI مرتبط است آورده شده، «فناوری نانو عبارت است از فهم و کنترل مواد در ابعاد تقریبی 1 تا 100 نانومتر، به طوری که پدیده­هایی منحصر به­فرد کاربردهای جدیدی را به وجود می­آورد که کار کردن با مواد حجیم (مقیاس بالا) یا حتی با یک اتم یا یک مولکول این امکان را نمی­دهد.»

بنابراین از این تعریف می­دانیم که هم یک مقیاس مشخص وجود دارد و هم پدیده­هایی خاص که منحصر به این مقیاس هستند. مواد و فرآیندها در مقیاس نانو نه تنها کوچکتر هستند بلکه حتی در مقیاس نانو متفاوتند.

جالب توجه است که اولین بار سایت ویکی پدیا تعریفی مشتق شده از دستورکار درکسلر ارائه کرد که کمی متفاوت از آن بود، اما پس از آن تفسیری از تعریف  NNI به آن اضافه کرد. تصور می­کنم که هر دو تعریف می­تواند برای خوانندگانی که از دریچه دید درکسلر به فناوری نانو می­نگرند و کسانی که با NNI موافق هستند، رضایت بخش باشد. یا ممکن است برای هر دو دسته از خوانندگان ناخوشایند باشد؛ اگر آن­ها نخواهند که تعریف ویکی پدیا را با دیگران شریک شوند.

اگر بتوانیم به طور موفقت آمیزی تعاریف فناوری نانو را به این سه گروه محدود کنیم، با یک سوال جالب مواجه خواهیم شد: چرا تعاریف متفاوتی از فناوری نانو وجود دارد؟ ما می­توانیم و اجازه داریم که همه افراد را به تعریفی که از نظر ما درست است هدایت کنیم؟ و آیا این موضوع ممکن است که همه چیز را درست کند؟

من ایده­هایی دارم که چرا افراد مختلف فناوری نانو را از جهت­های متفاوت می­بینند، اما دلایل به خودی خود سه تعریف گفته شده از فناوری نانو را به طور دقیق ترسیم نمی­کند.  در مقابل آن­ها از ویژگی­های فنی مشخصی از فناوری نانو منشعب می­شوند.

نخستین دلیل این است که فناوری نانو یک علم منفرد یا زیرمجموعه علمی نیست. در مقابل شامل هر جنبه از علم، فناوری و مهندسی می­شود که شامل درک و کنترل مواد در سطح اتم ها و مولکول­ها باشد؛ مانند فیزیک اتمی، فیزیک زیر اتم[4]، علوم مهندسی، میکروسکوپ پروتو الکترونی، میکروسکوپ روبشی و خیلی از حوزه­های دیگر. به همین خاطر فناوری نانو می­تواند برای یک شیمیدان آلی به یک شکل یا مفهومی باشد و همان جنبه برای یک شیمیدان غیرآلی معنا و مفهوم دیگری داشته باشد. برای اهداف پژوهشی در فناوری نانو، یک شیمیدان آلی ممکن است با یک زیست شناس مولکولی جنبه­های مشترک بیشتری داشته باشد تا با یک شیمیدان غیرآلی در همان گروه شیمی.

دومین نکته مدنظر این است که کاربرد فناوری نانو در طول زمان در جاهای مختلفی بوده است. تا پیش از این تعداد زیادی از کاربردهای فناوری نانو در حوزه مواد بوده است؛ به عنوان مثال راکت تنیس، چوب گلف و سپر خودرو که با نانولوله­های کربنی تقویت شده اند. این کاربردها خوب است اما فناوری نانو امیدهای بزرگتری را در بین دانشمندان، آینده نگرها و به ویژه سازمان­های دولتی که میلیاردها دلار در حوزه پژوهش­های فناوری نانو سرازیر کرده­اند، شعله ور کرده است. دستاورهای بزرگی همچون درمان بیماری­ها و حل مسائل مربوط به انرژی انگیزه­های نهایی برای بروز فناوری نانو در عمل هست. این بدان معناست که بیشتر چیزهایی که ما از فناوری نانو می­خواهیم، در آینده خواهد بود-بعضی­ها در آینده نزدیک و بعضی­ها در آینده­ی دورتر-؛ آن چیزهایی که در زندگی حال حاضر ما نیست.

هنگامی که ما انتظاراتمان از فناوری نانو را در آینده تصویر می­کنیم، پس هر کدام از ما چیزی را می­بیند که می­خواهد ببیند.

اما دلیل پویای سوم: فناوری نانو یک محصول منفرد مانند یک گوشی تلفن بهتر یا یک فرآیند منفرد مانند واکنش زنجیره­ای پلیمراز[5] نیست. در مقابل یک فناوری توانمند ساز[6] است، که همچنین به عنوان زیرساخت[7] فناوری عمومی شده شناخته می­شود. یک خط تولید را تصور کنید که در ابتدا برای تولید اتومبیل در نظر گرفته شده بود، اما پس از آن برای ساخت ماشین­های دوزندگی، ماشین­های شوینده و خیلی از محصولات دیگر که نیازمند قرارگیری تعداد زیادی از قطعات در کنار یکدیگر به شکل مشخص هستند، سازگار شود.

فناوری نانو خلق محصولات و فرآیندها را بیشتر از آنچه که در حال حاضر می­توان برشمرد، فراهم خواهد کرد. ممکن است خیلی از تصورات در مورد اینکه فناوری نانو چه چیزی تولید خواهد کرد متفاوت از تصور شما باشد و دیدگاه­های بسیاری از افراد دیگر به طیف انتظارات از دستاوردهایی که از فناوری نانو مورد انتظار هست، افزوده خواهد شد.

بنابراین سه دلیل وجود دارد که چرا افراد مختلف فناوری نانو را متفاوت از یکدیگر می­بینند.

با این سه خصوصیت برای برخی افراد فناوری نانو به معنی پالایش محیط زیست و برای برخی دیگر فاجعه­ی زیست محیطی است و در ذهن برخی افراد بشریت را به سمت بهتر تغییر جهت داده و برای افراد دیگر به سمت شرایط بدتر سوق می­دهد. فناوری نانو برای برخی کامیابی می­آورد، یا ثروتمندان را ثروتمندتر و فقرا را فقیرتر می­کند و یا خیلی موارد مشابه دیگر.

تصور من این است که این اختلافات به خودی خود مربوط به انتظارات از فناوری نانو است نه تعاریف آن. امیدوارم که با ایجاد این تمایزها فقط سبب تفکیک موضوع­ها نشده باشم. اما دوباره به نظرات فیلسوف و مهندس برگشتیم: ما از وضعیتی که در آن فهم عمومی از فناوری نانو وجود داشته باشد خیلی دویم. دلیل این موضوع نه نادانی و نه ارائه عمدی اطلاعات نادرست است. در مقابل آن شرایط- وجود چندین تصور رقابتی از فناوری نانو- از سه ویژگی فنی فناوری نانو منشعب شده است.

هیچ کس نباید در مورد این موضوع خود را به خواب بزند. دانشمندان و مهندسان کار خود را ادامه می­دهند بدون اینکه مجبور باشند هر روز صبحِ خود را با این سوال شروع کنند که فناوری نانو چه هست، به خود اجازه دهند که با دیگران در مورد اینکه فناوری نانو چه هست بحث کنند.

گاهی اوقات خوب است که تعریف مختصری وجود داشته باشد. تصور کنید که در یک مهمانی دانشگاهی که در آن فیلسوفی کنجکاو از یک مهندس سخت کوش بپرسد که فناوری نانو چیست. اصلاً بد نیست که بتوان یک تعریف موجز داشت تا در موارد مربوط به پژوهش یا آموزش از آن استفاده کرد.

 

منبع

 NATURE NANOTECHNOLOGY | VOL 11 | APRIL 2016 | www.nature.com/naturenanotechnology

 

مقالات آموزشی مرتبط