مقدمه
بیایید با جوراب شروع کنیم! اما نه یک جوراب معمولی، جورابی که اگر حتی تا یک ماه هم آن را نشویید اصلاً بوی بد نمی‌گیرد. علاوه بر آن، بدون حساسیت و ضد قارچ هم هست و باعث کاهش عرق پا هم می‌شود! اما اگر خیلی وسواسی هستید و اصرار دادید حتماً جوراب‌هایتان را بشویید، می‌توانید این جوراب شگفت‌انگیز را با خیال راحت در دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد بشویید؛ بدون آنکه بافت و خواص آن آسیب ببیند. همه این ویژگیهای عجیب و غریب زیر سر «نانوذرات نقره» است!
فلز نقره از دیرباز به عنوان یک ماده ضد قارچ و ضد باکتری در جنگ‌های باستانی و همین‌طور صنایع غذایی کاربرد داشته است. اما هر چه ذرات این ماده کوچک‌تر و کوچک‌تر شوند، به دلیل افزایش پوشش بیشتر و واکنش‌پذیری بهتر، اثر بیشتری هم خواهد داشت. اما سؤال اینجاست که چقدر کوچک؟
چقدر کوچک؟
نانومتر یکی از واحدهای اندازه‌گیری طول است که تقریبا یک میلیاردم یک متر می‌شود! پیشوند نانو از کلمه یونانی «نانس» به معنی خیلی کوچک گرفته شده است. برای آنکه بتوانید مفهوم مقیاس نانو را بهتر تصور کنید، نگاهی به نقطه‌های نوشته‌های همین متن بیندازید. قطر هر نقطه کوچک تقریباً یک میلی‌متر است که می‌شود یک میلیون نانومتر!
قطر سر سوزن ۲۰۰۰۰۰ نانومتر
قطر تار مو ۱۰۰۰۰۰ نانومتر
ابعاد مورچه ۴۰۰۰۰۰۰ نانومتر
ابعاد یک ویروس ۱۲۵ نانومتر
اندازه دنا (دی‌اِن‌اِی) 2/5 نانومتر
قطر هسته اتم 0/1 نانومتر
سفر به دنیای کوتوله‌ها (نانو)
در جهان ریچارد فاینمن را به عنوان «پدر علم نانو» می‌شناسند. او حدود 60 سال پیش، در یک سخنرانی تاریخی در گردهمایی علمی انجمن فیزیک اروپا چالشی پر سروصدا را مطرح کرد. فاینمن بدون آنکه اسمی از فناوری نانو ببرد، از حاضران خواست به دنبال روشی بگردند که بتوانند لغت‌نامه ۲5هزار کلمه‌ای «بریتانیکا» را آن‌قدر کوچک کنند که روی یک سر سوزن قرار بگیرد. می‌توان گفت او با این کار برای اولین بار ایده واپایش (کنترل) مواد در مقیاس‌های بسیار کوچک را وارد دنیای علم و فناوری کرد.
چندسال بعد، تانگوچی، پژوهشگر ژاپنی، برای اولین بار در مقالات خودش از واژه فناوری نانو نام برد و پای این فناوری کم‌کم به عرصه تحقیقات علمی باز شد. اما استفاده از نانوفناوری به شکلی که ما الان می‌شناسیم، کمتر از 4۰ سال پیش آغاز شده است. به همین دلیل می‌توان این فناوری را یک فناوری نوین و نوظهور در جهان امروزی دانست.
تغییرات کوچک، اتفاقات بزرگ
فناوری نانو می‌تواند مواد را در مقیاس نانو دستکاری کند! ما به کمک این فناوری می‌توانیم آن‌طور که خودمان دوست داریم ذرات و اتم‌های ماده را کنار هم بچینیم و آن طور که خودمان نیاز داریم خواص مواد را بهبود ببخشیم تا یک ماده با ویژگیهای جدید تولید شود. پس می‌توان گفت: «فناوری نانو» قابلیت تولید، ساخت، شکل‌دهی، استفاده، واپایش (کنترل)، ترکیب و به‌طور کلی به‌وجود آوردن تغییرات در مقیاس بسیار کوچک نانو روی همه مواد است.
زمانی که مواد در اندازه‌های نانومتری دستکاری شوند، با غلبه بر خاصیت‌های کوانتومی‌شان، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی جدیدی از خود نشان می‌دهند که با حالت عادی متفاوت است. برای مثال، طلا در حالت عادی فلزی زرد رنگ، سخت و چکش‌خوار است. اما نانوذرات طلا می‌توانند به‌صورت رشته‌های نازکی به رنگ آبی یا قرمز باشند و دمای ذوب و انجماد متفاوتی هم داشته باشند. با این اوصاف می‌توانیم بگوییم فناوری نانو رشته جدیدی نیست، بلکه روش و رویکرد جدیدی است که در همه شاخه‌ها از کشاورزی و پزشکی گرفته تا ارتباطات و هوافضا به کار می‌رود.
فایده‌های هیجان انگیز نانو
در صنعت ساخت‌‌‌وساز به کمک فناوری نانو توانسته‌ایم شیشه‌هایی برای ساختمان‌ها تولید کنیم که خاصیت خودتمیزشوندگی دارند. به‌علاوه در برابر حرارت مقاوم هستند و می‌توانند انرژی را حفظ (کنترل) و از هدر رفت آن جلوگیری کنند.
شوینده‌های بهداشتی که با نانو ذرات نقره بهبود یافته‌اند، خاصیت تمیزکنندگی و ضدعفونی‌کنندگی بسیار بالایی دارند.
به کمک فناوری نانو، باتری‌های تلفن همراهی تولید می‌شوند که در کمتر از ۳۰ ثانیه کاملاً پر (شارژ) می‌شوند.
فناوری نانو در صنعت هوافضا کمک کرده است که آینه‌های «تلسکوپ فضایی هابل» هیچ‌گاه کثیف نشوند و گرد و غبار نگیرند. علاوه برآن، ایده هیجان‌انگیز آسان‌برهای (آسانسورهای) فضایی تنها با استفاده از نانولوله‌های کربنی بسیار پیشرفته قابل اجرا خواهد بود.
* * *
ببخشید شما؟!
- سلام، ببخشید شما؟
- سلام، من مهندس نانو هستم و در یک شرکت دانش‌بنیان کار می‌کنم.
- شرکت شما چه محصولی تولید می‌کند؟
- ما پس از سال‌ها تحقیق درباره زعفران، توانستیم به کمک فناوری نانو، خواص زعفران را بهبود ببخشیم.
- چه جالب! این زعفران نانویی چه ویژگی‌هایی دارد؟
- این پودرهای حاوی نانوذرات عصاره زعفران، خاصیت رنگ‌دهی بیشتر، مزه ماندگارتر و خواص دارویی پایدارتری نسبت به زعفران آسیاب‌شده عادی دارند.
- عالی است! ما ایرانی‌ها که عاشق زعفرانیم!
- بله، حتی در خارج از کشور هم این محصول طرف‌داران زیادی دارد. این روش باعث می‌شود کیفیت زعفران برای صادرات و تا لحظه رسیدن به دست مشتری کاملاً حفظ شود.