ذره‌های بزرگ کوچک‌نما

زهرا خلجی

یکی از علوم جدیدی که شاید به‌تازگی با آن آشنا شده باشید نانو است. از انواع شوینده تا البسه و داروها، بارها واژه نانو را در کنار آنها شنیده و خوانده‌ایم. اما دقیقا فناوری نانو چیست؟ فناوری نانو در زبانی ساده شامل ایجاد تغییرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در مواد و تبدیل آنها به مقیاس‌های نانومتر است تا کاربری مؤثرتر و نوآورانه‌ای پیدا کنند.

آشنایی با علم نانو
خود کلمه نانو که ریشه‌ای یونانی دارد به معنی بسیار کوچک یا به زبان عامه «کوتوله» است، اما فناوری نانو به شاخه‌ای از علم مهندسی گفته می‌شود که با دستکاری اتم‌ها و مولکول‌ها در مقیاسی بسیار کوچک یعنی در حدود ۱۰۰میلیونیم میلی‌متر یا کمتر به طراحی، تولید و استفاده ساختارها، دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلفی که در زندگی انسان مؤثر است، می‌انجامد. در طبیعت، نمونه‌های بسیاری از سازه‌ها با ابعاد یک یا چند نانومتری وجود دارد و بسیاری از فناوری‌ها سال‌هاست که از چنین نانوساختارهایی سود می‌برند، اما در سال‌های اخیر با پیشرفت تکنولوژی امکان ساختن ساختارهای نانویی برای سهولت زندگی انسان فراهم شده است. در مقیاس نانومتری، مواد ممکن است خواص غیرعادی از خود نشان دهند؛ مثلا رنگ را تغییر می‌دهند.

خطرات احتمالی
نکته مهم درباره ذرات نانو این است که این مواد ممکن است گاهی خطرات جدی برای سلامت ایجاد کنند. سیستم ایمنی بدن انسان برای محافظت در برابر عوامل محیطی مختلف با اندازه‌های مختلف، مکانیسم مشخصی دارد. با این حال، تا همین اواخر، هرگز در معرض نانوذرات مصنوعی و ویژگی‌های خاص آنها قرار نگرفته بوده است. بنابراین مکانیسم‌های دفاعی طبیعی انسان مرتبط با سیستم‌های ایمنی و التهابی ممکن است نتوانند به اندازه کافی به این نانوذرات پاسخ دهند. در کنار مزایای فراوان آن، استفاده گسترده و ناآگاهانه از آنها بدون تحقیقات کافی می‌تواند خطرات جدی برای سلامت انسان و محیط‌زیست به همراه داشته باشد.

تعریف مقیاس نانو
مقیاس نانو یعنی ابعادی بین یک تا 100نانومتر که چیزی حدود 100میلیونیم میلی‌متر یا کمتر می‌شود. برای درک بهتر مقیاس نانومتر، یک تار مو یا ضخامت یک کاغذ را درنظر بگیرید؛ ضخامت مو و کاغذ بین 50000 تا 100000 نانومتر است. در تکنولوژی نانو، دانشمندان با اتم‌های تشکیل‌دهنده یک ساختار مولکولی سروکار دارند تا با تغییرات آن دنیای امروز ما را با نوآوری‌های جدیدی که زندگی‌مان را متحول می‌کند پیوند دهند.

کاربردی و مؤثر
بسیاری از کاربردهای فناوری نانو شامل مواد جدیدی می‌شود که خواص بسیار متفاوت‌تر، مؤثرتر و جدیدتری نسبت به مواد مشابه در اندازه‌های بزرگ‌تر دارد. این به‌ دلیل نسبت سطح به حجم بسیار بالای نانوذرات در مقایسه با ذرات بزرگ‌تر و اثراتی است که در آن مقیاس کوچک ظاهر می‌شوند. کاربردهای نانوتکنولوژی می‌تواند بسیار سودمند و پتانسیل تأثیرگذاری قابل‌توجهی بر جامعه داشته باشد. فناوری نانو توسط بخش‌های صنعتی مانند بخش‌های اطلاعات و ارتباطات مورد استقبال قرار گرفته است، اما در فناوری غذایی، فناوری انرژی و همچنین در برخی از محصولات پزشکی و داروها نیز استفاده می‌شود. نانومواد همچنین می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای کاهش آلودگی محیط‌زیست فراهم کند.