درباره نانوفناوری مولکولی و فواید و خطرات آن بیشتر بدانید - وبلاگ هاپرسین

به گزارش وبلاگ هاپرسین، نانوفناوری مولکولی نوع ویژه ای از فناوری است که از ماشین های پیچیده برای ساخت محصولات بهره می برد که می تواند در عین فواید بسیار، خطراتی نیز داشته باشد.

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشکی وبلاگ هاپرسین به نقل از azonano، نانوفناوری در بسیاری از بخش ها و صنایع کاربرد پیدا نموده است و راهکار هایی برای چندین چالش حیاتی قرن بیست و یکم ارائه می نماید. این مقاله به یکی از زمینه هایی که با این فناوری امکان پذیر شده است، یعنی نانوفناوری مولکولی می پردازد.

اصل نانوفناوری مولکولی مبتنی بر دیدگاه ریچارد فاینمن از کارخانه های نانومقیاس است که از ماشین های پیچیده برای ساخت محصولات استفاده می نمایند. این به ماشین های نانومقیاس مهندسی می پردازد که در مقیاس مولکولی متمایز از سایر حوزه های فناوری نانو مانند مواد در مقیاس نانو، کار می نمایند.

ماشین ها بر اساس اصل مکانوسنتز تا مشخصات دقیق و پیچیده اتمی ساخته می شوند. به عنوان مثال مکانیسم الماس در 10-15 سال گذشته توجه تحقیقاتی زیادی را به خود جلب نموده است.

نانوفناوری مولکولی اصول در بسیاری از زمینه ها مانند بیوفیزیک و شیمی را با هم ترکیب می نماید که از ماشین های مولکولی موجودات بیولوژیکی و اصول مهندسی سیستم ها استخراج می گردد که توسعه کارخانه های مدرن در مقیاس کلان را راهنمایی می نماید. یکی از فناوری های خاصی که این رشته با آن مرتبط است مونتاژنماینده مولکولی است، دستگاهی که می تواند ماشین های نانومقیاس را اتم به اتم بسازد.

کاربرد های بالقوه نانوفناوری مولکولی

نانوفناوری مولکولی پتانسیل کاربرد در بسیاری از بخش ها را دارد و به ارائه راهکار هایی برای مسائل حیاتی یاری می نماید و ابزار های نو و نوآورانه ای را در اختیار محققان قرار می دهد که زمینه های علم را به سمت آینده پیش می برد. به عنوان مثال ماشین های نانومقیاس ساخته شده به وسیله مکانوسنتز می توانند به عنوان مواد هوشمند، نانوحسگرها، نانوربات های خود تکرار شونده، نانوربات های پزشکی و اپتیک های آرایه فازی استفاده شوند.

می توان مواد هوشمندی را طراحی کرد که شبیه پوست انسان باشد، زیرا می توانند خود ترمیم شوند و هزینه های نگهداری و مسائل ایمنی را به شدت کاهش دهند، در حالی که حسگر های هوشمند می توانند رفتار خود را با واکنش به محیط تغییر دهند.

نانوپزشکی یکی از هیجان انگیزترین پتانسیل های نانوفناوری مولکولی است. تعداد زیادی از نانوربات های پزشکی می توانند برای از بین بردن سریع بیماری و ارائه تسکین درد فوق العاده هدفمند برای بیماران استفاده شوند. آن ها بعلاوه ممکن است بتوانند شرایط ارثی و حتی افزایش طول عمر را اصلاح نمایند؛ با این حال نگرانی های اخلاقی در خصوص این کاربرد فناوری نانو مطرح شده است.

تاثیر صنعتی

فراوری کمتر به علت ظرفیت محدود خواهد شد: مقدار میکروسکوپی نانوماشین ها و مواد اجازه می دهد تا حجم بیشتری از محصول با هزینه بسیار کاهش یافته فراوری گردد. علاوه بر این، ساخت مواد قوی تر و بسیار سبک تر که پیشرفتی متکی به فولاد و آلومینیوم هستند، یک کاربرد بالقوه است. رایانه های مولکولی پیچیده و نسل بعدی امکان پذیر خواهند بود که به طور قابل توجهی قدرت محاسباتی را بهبود می بخشند.

یک مزیت مالی بالقوه نیز وجود دارد. نانوفناوری مولکولی تقریبا کمبود کالا های فراوریی را از بین می برد و امکان بسیار بیشتری را فراهم نموده و تاثیر مثبتی بر سلامت مالی کشور های در حال توسعه و پیشرفته دارد.

خطرات نانوفناوری مولکولی

نانوفناوری مولکولی و حوزه وسیع تر آن، چندین خطر را به همراه دارد. توسعه سلاح های بیولوژیکی نو یکی از خطرات مرتبط با این میدان است. دستگاه ها ممکن است مانند ویروس ها و باکتری ها توانایی تکثیر در بدن انسان را داشته باشند. تاثیر آینده استفاده از این فناوری به طور طولانی مورد بحث قرار گرفته است و باعث ایجاد احتیاط در خصوص اجرای فناوری مولکولی شده است.

به این ترتیب، موسسه آینده نگری دستورالعمل هایی را برای توسعه اخلاقی فناوری نانو تهیه نموده است. طراحی مجموعه ای از مقررات سختگیرانه برای تحقیق و توسعه نانوفناوری مولکولی با توسعه این زمینه بسیار مهم است که به پیشگیری از خطرات و افزایش اعتماد به مزایای این فناوری یاری می نماید.

منظره آینده

پیش بینی می گردد بازار فناوری نانو تا سال 2030 به 33.63 میلیارد دلار افزایش یابد و در سال 2020 ارزش آن به 1.7 میلیارد دلار برسد. با پیشرفت هایی که در نانوفناوری مولکولی صورت می گیرد، این بخش احتمالا سهم فزاینده ای از این رشد پیش بینی شده را تشکیل می دهد. در دنیایی که به سرعت در حال تغییر است و با مسائلی مانند همه گیری، تغییرات آب و هوایی، رشد جمعیت و مسابقه فضایی نو روبرو است، نانوفناوری مولکولی ممکن است نقشی کلیدی در توسعه انسانی ایفا نماید.

تحقق نوآوری های تکنولوژیکی و وارد کردن آن ها به جریان اصلی نیازمند پیشرفت های چند رشته ای قابل توجه است. با این حال، توانایی فراوری راهکار های زیست پزشکی و فراوریی پیروز، موثر، یک فرصت هیجان انگیز است. نانوفناوری مولکولی حوزه ای است که واقعا در لبه پیشروی تحقیقات علمی در قرن بیست و یکم واقع شده است.

بیشتر بخوانید