کارآفرینان در حال کارند، تولید ثروت حتمی است

محسن معصومی: پژوهشگران با استفاده از امکانات به وجود آمده در فناوری‌های نوین، در تلاش برای ابداع محصولات و کالاهای جدید هستند، محصولاتی که پیشتر، مشابهی نداشته‌اند یا از ویژگی‌های جدیدی برخوردار هستند.

درحال‌حاضر، انواع پژوهش‌های گسترده و متنوعی در حوزه‌های مختلف دانش، در مراکز پژوهشی جهان، در جریان است. نتایج این پژوهش‌ها، به صورت مستقیم در رشد اقتصادی و افزایش کیفیت و رفاه جوامع تاثیرگذار است. البته یافته‌های پژوهشی هنگامی از اهمیت زیادتری برخوردار خواهند شد که کاربردی شده و به بازار راه یابند. هر سال بیش از ۱۰۰۰ میلیارد دلار در دنیا صرف تحقیق و توسعه می‌شود، که این رقم حدود ۲ درصد تولید ناخالص داخلی دنیا را تشکیل می‌دهد. افزایش حجم تجارت جهانی در دو دهه گذشته و رسیدن آن به مرز ۳۱ تریلیون دلار، بیشتر ناشی از تجاری شدن دستاوردهای پژوهشی است.
آمار و ارقام مربوط به حجم تجارت فناوری‌های پیشرفته در جهان، باید مورد توجه قانونگذاران، مسئولان دولتی، مراکز تولیدی و صنعتی بخش‌های دولتی و خصوصی دانشگاه‌های کشورمان قرار گیرد. سهم کشورهای چین، کره‌جنوبی و بقیه کشورهای آسیایی از تجارت جهانی فناوری‌های پیشرفته از سال ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۱م از ۷ به ۲۵ درصد افزایش یافته است، که دلیل آن، صادرات این کشورها مبتنی‌بر فناوری‌های پیشرفته بوده است.
پیوستگی چرخه تبدیل علم به ثروت، شامل مراحل مختلفی است، از مهم‌ترین آنها می‌توان به ارتقای سطح ایده به مرحله فناوری، تبدیل آنها به فرآیند یا محصول، تولید رقابت‌پذیر و اقتصادی و سرانجام ورود به چرخه مالی و اقتصادی اشاره کرد.
ایران در تولید علم در حوزه‌های مختلف فناوری‌های نوین از پیشرفت‌های قابل‌توجهی برخوردار است اما در بکارگیری صنایع پیشرفته به وسیله دولت، رتبه جهانی کشورمان بسیار پایین است. معاون آموزش، پژوهش و فناوری وزارت صنعت، معدن و تجارت در این‌باره گفته است: براساس تازه‌ترین آمار جهانی، وضعیت ما در این زمینه مطلوب نیست و نیاز به‌کار جدی داریم.
صمت در شماره‌های۳۳۴شنبه ۱۸ مهر و ۳۳۶ دوشنبه ۲۰ مهر، چندین طرح نوآورانه را که آماده ورود به بازار و جذب سرمایه‌گذاری هستند، معرفی کرد که خوشبختانه در بعضی موارد هم به برقراری ارتباط بین صاحبان صنایع و پژوهشگران منجر شده است. در این شماره هم تعدادی از طرح‌های نوآورانه در فناوری‌های نوین معرفی می‌شوند.


داربست کلاژنی نانو مهندسی‌شده برای درمان ترمیمی بافت
درحال حاضر، شرکت‌های زیادی در زمینه ساخت داربست‌های پلیمری ساخته شده از کلاژن، فیبربن و ماتریژل در زمینه ترمیم زخم فعالیت می‌کنند. حضور شرکت‌های موفق در این زمینه، گویای بازار جهانی قابل‌توجه آن است.
مرتضی محمودی که دکترای خود را در نانوفناوری و وحید سرپوشان که دکترای خود را در زیست‌مواد گرفته‌اند به همراه هم، با موفقیت، طرحی را در این زمینه به سرانجام رسانده‌اند. در این طرح با استفاده از گرافت قبلی نانو مهندسی‌شده، به عنوان روش درمانی جایگزین، برای نجات جان بیماران قلبی و ترمیم سایر آسیب‌های جدی بافتی که با روش‌های کلینیکی فعلی، قابل درمان نیستند معرفی می‌شوند. وجه تمایز اصلی این طرح با محصولات مشابه در استفاده از داربست‌های کلاژنی حامل پروتئین چندکاره یعنی رگ‌زایی و ضدمرگ سلولی، برای بازسازی بافت قلب است.
علاوه‌بر این، نمونه تولیدی به لحاظ قیمت بسیار ارزان‌تر از نمونه‌های خارجی است، هزینه ساخت و آماده‌سازی یک قطعه داربست کلاژنی پیشنهادی در این طرح، ۵/۲ دلار است که در مقایسه با نمونه مشابه سوئدی آن ۸ دلار، ارزان‌تر است.


نانو افزودنی سوخت دیزل
یک شرکت فعال در زمینه نفت و گاز، کاتالیست و مواد نانوساختار محصولی نانوذره‌ای برای مصارف سوخت‌های دیزلی طراحی و تولید کرده است. با اضافه کردن این محصول به نسبت یک به ۵۰۰ به سوخت دیزل، کاهش قابل ملاحظه آلاینده‌های سوخت دیزل ازجمله دوده، هیدروکربن‌های سوخته و کربن مونواکسید حاصل شده و با بهبود احتراق در داخل موتور، سبب کاهش مصرف سوخت می‌شود.
با اضافه کردن این محصول که برپایه نانوذرات اکسید فلزی تولید شده، به سوخت، غلظت نهایی نانوذرات پراکنده شده بین PPM ۲۰-۵ خواهد بود. این غلظت بسیار پایین از طرفی اثر قابل‌توجهی در کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی سوخت دیزل بهبود عملکرد احتراقی خواهد داشت و از طرف دیگر نگرانی‌های ناشی از ایجاد آلاینده‌های نانوذرات شده در اتمسفر را برطرف می‌کند. استفاده از این محصول کاهش بیش از ۲۵ درصدی دوده به عنوان مخاطره‌انگیزترین آلاینده موتورهای دیزلی، کاهش بیش از ۶۵درصدی هیدروکربن‌های سوخته و ۱۵درصدی کربن مونواکسید را به همراه دارد.


غشای فیلترهای سرنگی
از فرآیند الکتروریسی، برای طیف وسیعی از انواع محصولات در زمینه‌های مختلف تجاری و سلامت استفاده می‌شود. غشاهای بیولوژیکی یکی از صدها کاربرد ساختارهای نانوالیافی هستند که به وسیله فناوری الکتروریسی قابل تهیه است. فیلترهای سرنگی، فیلترهای به نسبت کوچکی هستند که در مسیر جریان‌های کم سیالات بیولوژیکی و غیربیولوژیکی قرار می‌گیرند و ذرات ناخواسته درابعاد خاص را فیلتر می‌کنند.
یکی از شرکت‌های داخلی که در زمینه فناوری نانو مشغول به فعالیت است موفق به طراحی و ساخت غشای فیلترهای سرنگی با استفاده از فناوری الکتروریسی، با کیفیت قابل رقابت با نمونه‌های تجاری موجود، شده است. غشای طراحی شده دارای تخلخل بالای ۸۰درصد و منافذی حدود ۲۰۰ نانومتر، مناسب برای کاربردهای فیلتراسیون مایعات بیولوژیکی است. سرعت تولید در این روش بسیار بالاست و با توجه به مصرف پایین ماده اولیه می‌تواند به لحاظ کیفیت و قیمت با نمونه‌های تجاری موجود رقابت کند.


نانوسلولز
استفاده از نانوسلولزها، با هدف ایجاد کاربردهای جدید و بهینه‌سازی خواص محصولات صنایع مختلف، در دهه گذشته رشد چشمگیری داشته است. خواص منحصربه‌فرد نانوسلولز، همانند تجدیدشوندگی، زیست‌سازگاری و زیست‌تخریب‌پذیری، مقاومت‌های مکانیکی بالا، مواد اولیه ارزان و فراوان و نفوذپذیری بالا سبب شده تا این نانوپلیمر کاربردهای وسیعی در تولید نانو کامپوزیت، فوم و فیلتر، قطعات ساختمانی، کاغذسازی، هوافضا، خودروسازی، محصولات دارویی و بهداشتی، صنایع الکترونیک و مغناطیس، صنایع غذایی، بسته‌بندی و رنگ و چسب پیدا کند. یک شرکت دانش‌بنیان داخلی توانسته نانوسلولزی با بازدهی بالا و صرف حداقل انرژی تولید کند. نانوسلولزهای تولیدی این شرکت ساختار فیبری و شبکه‌ای دارد که قطر آنها در مقیاس نانومتری و طول آنها به چند میکرومتر می‌رسد. آنها همچنین زیست‌پایه، زیست‌تخریب‌پذیر، تجدیدشونده، دارای خواص مقاومتی و شفافیت بالا هستند.


درمان سوختگی با کورکومین
آمار مرگ‌ومیر بر اثر سوختگی همچنان بالاست با وجود پیشرفت‌های بسیاری که در حوزه پزشکی و دارویی حاصل شده، همچنان نیاز به داروهای جدید برای درمان سوختگی احساس می‌شود. درحال‌حاضر روش استاندارد برای درمان سوختگی‌های سطحی و عمقی، برداشت زودهنگام و پیوند عضو آسیب‌دیده است. اما به دلیل شرایط عمومی بیماران و تعداد زیاد پذیرش بیمار در مراکز درمانی، این روش در بیشتر مواقع امکانپذیر نیست که این امر منجربه بروز زخم‌های مزمن می‌شود. در صورت درمان نشدن سوختگی‌های وسیع و عمیق، امکان بروز عفونت‌های خونی بسیار بالاست، که ممکن است منجربه مرگ بیمار شود. نوشین کیانوش‌راد، دانش‌آموخته نانوفناوری پزشکی در مقطع کارشناسی ارشد، طرح موفقی را در این زمینه عملیاتی کرده است. در این طرح سعی شده با استفاده از کورکومین که ماده فعال زردچوبه است به بهبود زخم سوختگی کمک شود. فعالیت‌های چند عملکردی کورکومین اثرات دارویی آن را به عنوان آنتی‌اکسیدان، ضدالتهاب، ضدباکتری و ضدویروس نشان می‌دهد.


ساخت الکترود برپایه نانو فیبر کربنی
در تمامی روش‌های الکترو شیمیایی، حضور الکترود به عنوان جزء رسانایی که در فرآیند الکترودی، الکترون را انتقال می‌دهد، ضروری است. به دلیل اینکه استفاده از الکترودهای معمول، با محدودیت‌هایی مانند جذب مواد مختلف در سطح الکترود، تشکیل رسوب، بالا بودن ظرفیت لازم برای انجام واکنش، پایین بودن حساسیت اندازه‌گیری و همچنین انتخابگری پایین همراه بوده است، ضرورت ابداع الکترودهای جدید وجود دارد. کارآیی الکترودها می‌تواند با کوچک کردن آنها در مقیاس نانو، افزایش یابد. انتخاب الکترود برای وسایل الکتروشیمیایی از اهمیت زیادی برخوردار است که هم روی کارآیی و هم روی قیمت تاثیر می‌گذارد. مهدی آرابی دانش آموخته نانو فناوری پزشکی در مقطع دکترا اقدام به ساخت الکترود نانو فیبرکربنی کرده است. در الکترودهای نانو فیبرکربنی به دلیل قیمت پایین نگرانی برای خرابی الکترود وجود ندارد، چراکه می‌توان تعداد زیادی از این الکترودها را با هزینه کم تهیه کرد. این محصول به شکل الکترود جامد و قابل حمل با وزن کمتر از ۱۰۰ گرم است.


تشخیص و درمان سرطان کولون
رایج‌ترین روش درمان برای سرطان کولورکتال، جراحی یا کولونوکتومی، درمان بیولوژیک، پرتو درمانی یا شیمی‌درمانی است.
مهم‌ترین داروی شیمیایی برای درمان این بیماری داروی
فلوئورویوراسیل - ۵ است که به صورت گسترده‌ای همراه با پرتودرمانی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیمی درمانی همراه با نتایج موفقیت‌آمیزی که در درمان‌ها دارد، محدودیت‌هایی هم دارد که می‌توان به این موارد اشاره کرد:
ـ نرسیدن دارو به‌طور اختصاصی به محل تومور در بدن
ـ کمبود غلظت دارو به‌طور موضعی در تومور
ـ کنترل نداشتن روی رهایش دارو در موضع تومور در بدن
یکی از روش‌های هدفمند کردن دارو، استفاده از نانو ذرات مغناطیسی با پوشش پلیمری است که پس از تزریق به بدن، تحت‌تاثیر یک میدان مغناطیسی خارجی در موضع خاصی از بدن که مطلوب است، جمع می‌شود. سپیده خوئی که دکترای تخصصی در شیمی پلیمر دارد و سمیده خوئی که دکترای تخصصی در بیوفیزیک دارد طرح‌هایی را در همین زمینه به سرانجام رسانده‌اند. هدف از این طرح، ساخت نانو ذرات اکسیدآهن ساخته شده با پوشش پلیمری است که حامل داروی ضدسرطان فلوئورویوراسیل - ۵ است که در تشخیص و درمان سرطان‌ها به‌ویژه سرطان کولون کاربرد دارد. این نانو ذرات به‌وسیله هسته سوپرپارامغناطیس در میدان مغناطیسی خارجی به دام می‌افتند و از این خاصیت می‌توان برای هدفمند کردن آنها به سمت سلول‌های سرطانی استفاده کرد. از این طرح می‌توان در این موارد استفاده کرد:
ـ درمان سرطان به‌ویژه سرطان کولون، رکتوم، سینه، معده و پانکراس
ـ تشخیص توده‌های سرطانی با کمک ام‌آرآی


تجهیزات فناوری نانوی ساخت داخل
محدودیت‌های پیش آمده در سال‌های گذشته، در دسترسی به تجهیزات پیشرفته، باعث ایجاد انگیزه قوی در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات مورد نیاز فناوری نو در کشور شد. ساخت این تجهیزات در داخل کشور، مزایای زیادی به همراه داشته است از جمله توانایی توسعه فناوری به سطح صنعتی، کاهش قابل توجه قیمت تجهیزات، کاهش آسیب‌پذیری توسعه فناوری‌های پیشرفته.
۱ـ میکروسکوپ تونلی روبشی «اس‌تی‌ام»: ساخت این میکروسکوپ در داخل کشور از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. این وسیله به ابزار ضروری کار در حوزه نانو تبدیل شده است. میکروسکوپ تونلی روبشی می‌تواند نقشه سطح مواد جامد را با قدرت تفکیک اتمی تهیه کند و نه‌تنها ساختار سطوح کریستالی کامل، بلکه توزیع نقایص نقطه‌ای و ناخالصی‌های جذب شده در سطح و عیوب ساختاری را آشکار سازد.
۲ـ دستگاه اسپکت حیوانی: این دستگاه در مرکز رشد تجهیزات پزشکی بیمارستان امام خمینی(ره) تولید شده است.
از این سیستم می‌توان در زمینه تحقیقات بنیادی همانند تولید رادیوداروهای مختلف برای تصویربرداری و درمان تومور، نورولوژی، کاردیولوژی، آنکولوژی و سیستم ایمنی استفاده کرد.
۳ـ دستگاه همگن‌کننده فراصوت: این دستگاه که با استفاده از سازوکار تولید امواج مافوق صوت قادر به تولید مواد نانویی، فرآوری مواد نانو، تسریع واکنش‌های شیمیایی، تصفیه ترکیبات نفتی و گاززدایی از مایعات است.
از دیگر دستگاه‌های مهم تولید شده در زمینه تجهیزات نانو، در کشور می‌توان به این مواد اشاره کرد:
دستگاه الکتروریسی، حباب‌ساز پلاسمایی، دستگاه صنعتی لایه‌نشانی به روش قوس کاتدی، دستگاه عملیات سطحی به روش پلاسمای سرد اتمسفری، دستگاه لایه‌نشانی رومیزی و دستگاه آسیاب گلوله‌ای ـ سیاره‌ای.


چاپ