فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشتهای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گستردهای را پوشش میدهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاههای در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتاً متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان میدهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میانرشتهای است و به رشتههایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط میشود. تحلیل گران بر این باورند که فناوری نانو ، فناوری زیستی (Biotechnology) و فناوری اطلاعات (IT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می دهند.[۴] نانو تکنولوژی میتواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرحریزی دانش کنونی بر پایههایی جدیدتر و امروزیتر باشد.
ایران در فناوری نانو مقام هشتم را در دنیا داراست.[۱]
در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، دموکریتوس فیلسوف یونانی، برای اولین بار واژه اتم را که در زبان یونانی به معنی تقسیم نشدنی است، برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد. از این رو شاید بتوان او را پدر فناوری و علوم نانو دانست.
نانو ریشه یونانی "نانس" به معنی کوتوله میباشد.[۲] فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیدهای عظیم میباشد که در تمامی گرایشات علمی راه یافته است تا جایی که در یک دههٔ آینده برتری فرایندهها، وابسته به این تحول خواهد بود.[۳] ماهیت فناوری نانو توانایی کارکردن در تراز اتمی، مولکولی و فراتر از آن در ابعتد بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر، با هدف ساخت و دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتمها یا مولکولها با استفاده از مواد، وسایل و سیستمهایی با تواناییهای جدید و با تغییر این ساختارها و رسیدن به بازدهی بیشتر مواد میباشد. در واقع اگر همه مواد و سیستمها ساختار زیربنایی خود را در مقیاس نانو ترتیب دهند؛ آنگاه تمام واکنشها سریعتر و بهینهتر صورت میگیرد و توسعه پایدار پیش گرفته میشود.[۲]از جمله دستاوردهای فراوان این فناوری کاربرد آن در تولید، انتقال، مصرف و ذخیره سازی انرژی با کارایی بالاست که تحول شگرف را در این زمینه ایجاد میکند.[۳]از اینرو دستاندرکاران و محققان علوم نانو در تلاش اند تا با استفاده از این فناوری به آسایش و رفاه بیشتر در درون و برون ساختمان با یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا و صرفهجویی در هزینهها بخصوص در مصرف منابع انرژی و در نهایت به توسعه پایدار دست یابند. فناوری نانو منجر به تغیرات شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهد داد.
در مجموع این فناوری شامل سه مرحله میباشد:
انتظار میرود که نانو تکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلایندهها، محیط زیستی سالمتر را فراهم کند..[۴]
محصولات نانو مواد را هم میتوان به صورتهای زیر بیان کرد:
یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲. تا ۱۵. نانومتر به کار میرود؛ همچنین طول یک جفتِ دیانای نزدیک به ۲ نانومتراست. و از سوی دیگر کوچکترین باکتری سلولدار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم میتوانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم.[۶]. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.[۷]
میتوان موردهای زیر را شاخههای بنیادین دانش نانوفناوری دانست:
ردیف | نام کشور | مقالات علمی منتشر شده در سال 2012 | سهم مشارکت بین المللی در تولید علم نانو |
1 | چین | 27896 | 19.7 |
2 | آمریکا | 19585 | 41.1 |
3 | آلمان | 6894 | 58.55 |
4 | کره جنوبی | 6804 | 35.41 |
5 | ژاپن | 6635 | 35.41 |
6 | هند | 6023 | 24 |
7 | فرانسه | 4759 | 59.7 |
8 | ایران | 3597 | 17.3 |
9 | انگلستان | 3575 | 65.7 |
10 | اسپانیا | 3400 | 58.2 |
11 | ایتالیا | 3185 | 52.9 |
12 | تایوان | 3057 | 24.1 |
13 | روسیه | 2838 | 38.9 |
14 | کانادا | 2578 | 49.1 |
15 | استرالیا | 2237 | 60.1 |
16 | سنگاپور | 1956 | 54.1 |
17 | برزیل | 1531 | 36.4 |
18 | سوئیس | 1528 | 68.2 |
19 | لهستان | 1437 | 46.1 |
20 | هلند | 1316 | 63.9 |
21 | سوئد | 1223 | 69.2 |
22 | ترکیه | 1037 | 34.3 |
23 | بلژیک | 1018 | 68.4 |
24 | مالزی | 915 | 49.7 |
25 | عربستان سعودی | 910 | 78.7 |
26 | پرتقال | 788 | 63.8 |
27 | مکزیک | 800 | 56.3 |
28 | رومانی | 731 | 45.6 |
29 | فنلاند | 680 | 67.9 |
30 | اتریش | 672 | 71.2 |