شرکتهای نانوتکنولوژی: شروع کوچک، آینده ای بزرگ

نانوتكنولوژی یا هنر ساخت مواد از اتمها، مدّتهای مدیدی در عرصهٔ افسانه‌های علمی تخیّلی قرار دا شت (روباتهای خود همانندساز میكروسكوپی كه به هنگام نیاز، اشیای موردنظر را می‌سازند)، ولی در چند سال اخیر، نانوتكنولوژی از محیط رمان‌ها خارج و وارد محیط بازار شده‌است. از سوی دیگر، پیشرفت سریع این تكنولوژی، بعضی از آژیرهای خطر را به صدا درآورده‌است. در آوریل ۲۰۰۰، بیل جوی، از بنیانگزاران شركت Sun Microsystems Inc. هشدار داد كه مرحلهٔ كنونی پیشرفت فنّاوری و بطور خاص نانوتكنولوژی، می‌تواند برای نژاد انسان تهدیدكننده باشد. در سال ۱۹۸۶، دانشمند سرشناس اریك دركسلر، در كتاب خود آینده‌ا‌ی را ترسیم كرد كه ماشین‌هایی در اندازهٔ مولكولی، ماشینهای دیگری را می‌سازند و در نهایت امر، موادی خود همانندساز را خواهندساخت. عبارت "نانوتكنولوژی" نیز با دست به‌كارشدن دانشمندان برای ساخت و دست‌كاری مولكولی، وارد مكالمات شد. تعداد روبه ‌رشدی از شركتهای بین‌المللی مثل IBM، NEC، Lucent، هیتاچی، میتسوبیشی و سامسونگ درگیر تحقیق در مورد نانوتكنولوژی شده‌اند، ولی یافته‌های خویش را بروز نمی‌دهند و برای خویش حفظ می‌كنند. چندین كشور (از جمله ژاپن، چین، بریتانیا، آلمان و روسیه) مطالعات خویش را در این رشته افزایش داده‌اند. بیل كلینتون، پیش از ترك كاخ سفید، ۴۹۵ میلیون‌دلار به طرح پیشگامی ملّی نانوتكنولوژی برای سال ۲۰۰۱ اختصاص داد. علیرغم اینكه اكثر كارها، از دانشگاهها و آزمایشگاههای تحقیقاتی شروع شده‌اند، درحال حاضر در حال جذب سرمایه‌گذاران مخاطره‌پذیر و دیگر سرمایه‌داران خصوصی‌اند.
Nanophase Technologies Corp. واقع در ایلینویز (آمریكا) هنوز شركتی عمومی است، ولی اكثر شركتهای نانوتكنولوژی شبیه شركت Carbon Nanotechnologies واقع در هوستون هستند كه با ۵/۱ میلیون‌دلار سرمایه از چهار سرمایه‌گذار –كه سه نفر آنها از استادان دانشگاه رایس بودند- در سال ۲۰۰۰ تأسیس شد. این شركت هم‌اكنون در حال مذاكره برای دور اوّل ۱۵ میلیون‌دلار تأمین اعتبار خویش است. دان كُلبرت، یكی از بنیانگزاران می‌گوید كه چندین شركت سرمایه‌گذار خطرپذیر كه برای همكاری با شركت ابراز تمایل كرده‌اند، نانوتكنولوژی را تحوّلی عظیم مثل بیوتكنولوژی و فنّاوری بی‌سیم می‌دانند. برخی از كاوشگران این رشتهٔ نوظهور –كه شامل مبتدی تا برندهٔ جایزهٔ نوبل می‌شوند- می‌گویند نانوتكنولوژی انقلاب صنعتی دیگری را خلق خواهدكرد. با این حال، شركتهای نانوتكنولوژی فعلاً روی "نانو مواد" ابتدایی كه در محصولات فعلی قابل استفاده‌اند، یا محصولات جدیدی را بوجود می‌آورند، تمركز كرده‌اند. چارلز رندیا، معاون رئیس شركت تكنولوژیهای Lightyear در ونكوور شمالی( كانادا)، این فن‌آوری را مثل نایلون در ۱۹۳۶ یا پلاستیكها در دههٔ ۱۹۴۰ می‌داند. وی می‌گوید: "این فن‌آوری در همه‌جا بوده و خواهدبود؛ و ما امیدواریم در همه‌جا بكار رود." ولی تیم فالی، كه در حال كار برای رساندن تحقیقات مهندسی دانشگاه میشیگان به موقعیت تجاری است،می‌گوید: "فروش نانوتكنولوژی درحال حاضر مشكل است، چون كاربردهای كُشنده درحال حاضر ندارد! ولی در عوض پتانسیل وسیعی دارد ، كه تقریباً هرچیزی را شامل می‌شود."
Lightyear محصولی كه مادهٔ دو بُعدی می‌نامد، تولید می‌كند كه تنها یك لایه مولكول ضخامت دارد، ولی مساحت سطحی بسیار بزرگی دارد. اكثر شركتهای درگیر در این رشته، صرفاً كارشان با چنین نانوموادی است. كاربرد این نانومواد شامل صفحات آفتابی نامرئی تا كف‌پوش‌های وینیلی فوق‌سخت، نمایشگرهای كامپیوتری و مبدّل‌های كاتالیستی می شود . ریك لاین، دانشمندی از دانشگاه میشیگان است كه شركتش TAL Materials Inc.، نانوپودر تولید می‌كند. وی می‌گوید: "به‌نظر اكثر دانشمندان، عبارت "نانو" مربوط به كار با مواد در حد ۱۰۰ نانومتر و ترجیحاْ كمتر است. دانشمندان كشف كرده‌اند كه خواص فیزیكی موادی كه كوچكتر از حدود ۲۰ نانومتر باشند، بسیار متفاوت با مواد انبوه و متراكم خواهدبود." لاین می‌گوید: "این تفاوت نحوهٔ سازماندهی اتمها، نحوهٔ قرارگرفتن آنها روی یك سطح و نحوهٔ برهم كنش آنها را با نور، حرارت و الكتریسیته، تحت تأثیر قرار می‌دهد و در نتیجه، همه چیز متحوّل می‌شود." اكسید روی مدّتهاست در صفحات آفتابی بكار می‌رود. شركتهای نانوتكنولوژی ذرّات اكسید رویی ساخته‌اند كه كوچكتر از طول موج نور هستند. صفحات آفتابی حاوی این نانوذرّات، بعلت عدم پراكنش نور مرئی، نامرئی هستند، ولی عمل محافظت از پوست(تصفیهٔ نور ماوراءبنفش) را انجام می‌دهند .
Nanox Ltd. ، شركتی است كه در انگلستان تأسیس شده‌است و روی صفحات آفتابی كار می‌كند. این شركت، بازار نانومواد را برای سال ۲۰۱۰، ۵ تا ۱۰ میلیارددلار ارزیابی كرده‌است. برای ارزش صنعت كنونی، هیچ شركتی رقمی را ذكر نمی‌كند، ولی اكثر ناظرین آن را خیلی كمتر از یك میلیارددلار می‌دانند.
Nanophase Technologies به همراه همتایانش بعنوان رهبران جهانی در امر تجاری‌كردن نانومواد شناخته می‌شوند، ولی این صنعت آنقدر جوان است، كه حتّی Nanophase در سال گذشته فقط ۲/۴ میلیارددلار فروش داشته‌است كه ۶۰% این مقدار نیز مربوط به قرارداد اكسید روی با شركت BASF AG آلمان بوده‌است.
Nanophase پروژه‌های دیگری نیز در دست بررسی دارد؛ از آنجمله روكشی است كه به قول دُن فرید، یكی از مدیران اجرایی ارشد شركت، كف‌پوش‌های وینیلی را آنچنان بادوام می‌كند، كه كارخانه‌دار می‌تواند آن را با گارانتی "تمام عمر" بفروشد!
Nanophase از كارهای ریچارد سیگل در آزمایشگاه ملّی آرگون، وابسته به وزارت انرژی آمریكا متولد شد. وی روش تولید "سنتز بخار فیزیكی" را خلق كرد، كه اكنون Nanophase از آن سود می‌برد. در این فرآیند، یك فلز تبخیر می‌شود و سپس با گازی خنك می‌شود تا به صورت مایع و در نهایت جامد، یعنی "نانو ذرّات" درآید. مشابه این روش توسط ‌Nanox ، Plasmachem در آلمان و Tetronics در انگلستان استفاده می‌شود.
روش Lightyear ، ابتدا توسط شركت ۳M در دانشگاه سیمون‌فراسر در بریتیش كلمبیا (كانادا) طی تحقیقاتی برای روكش‌ دهی آینه‌ها، بوجود آمد. آنها دریافتند كه مواد خاصّی بطور طبیعی روی سطوح به صورت مولكولی می‌نشینند –مثل میكا و شیل كه لایه‌لایه می‌باشند- و سپس آموختند كه چگونه با استفاده از مواد شیمیایی، این لایه‌ها را به صورت ورقه‌های تك‌مولكولی جدا نمایند. بعد از آن، كشف شد كه این ورقه‌ها بطور خودكار روی مواد سوار شده و آنها را می‌پوشانند. این لایه‌ها اگرچه به دلیل كیفیت نوری ناصحیح، قابل استفاده بعنوان آینه نبودند، ولی در عوض نیمه‌هادی و مقاوم در برابر خوردگی بودند. اینگونه بود كه Lightyear این كار را ثبت اختراع نمود و در ماه اكتبر، كارخانه‌ا‌ی ساخت تا مقادیر تجاری از این مواد را بسازد كه در مواردی مثل ذخیرهٔ هیدروژن و باتریهای هیدرید فلزی قابل استفاده بودند. اوّلین فروش شركت در ماه دسامبر بود.
Carbon Nanotechnologies از فرآیندی كه HiPco می‌نامد، برای كاهش هزینهٔ ساخت "لوله‌های باكی" از مونوكسید كربن استفاده می‌كند. این لوله‌ها كه به "نانولوله" معروف هستند، در سال ۱۹۹۱ توسط سومیو لیجیما، دانشمندی در شركت ژاپنی NEC كشف شدند و نام "باك مینیستر فولر" را به خود گرفتند. این لوله‌ها با هدایت الكتریكی مس یا سیلیسیم و هدایت حرارتی الماس، دارای مصارف بالقوّه‌ا‌ی از میكروالكترونیك تا ساخت موادّی سبكتر از فولاد، ولی بیش از ۱۰۰ برابر قوی‌تر از آن، می‌باشند.
Carbon Nanotechnologies در سال ۱۹۹۸ توسط ریچارد اسمالی، برندهٔ جایزهٔ نوبل شیمی ۱۹۹۶ –به جهت كشف "توپهای باكی"، مولكولهایی شبیه توپ فوتبال كه شكل سوّم كربن بعد از گرافیت و الماس می‌باشد- بنیان گذاشته‌شد.
كُلبرت می‌گوید: "فرآیند HiPco آنها، شركت را قادر ساخته‌است كه هزینهٔ كنونی ۵۰۰ دلار بر هر گرم لوله‌های باكی را چنان كاهش دهد، كه گویی غباری بی‌ارزش است.
بنابه مطالعهٔ جدیدی كه توسط Principia Partners ، یك گروه مشاوره‌ا‌ی از پنسیلوانیا صورت گرفته‌است، پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۰۹، ۷۲ میلیون كیلوگرم از محصولات نانوكامپوزیت منجمله نانولوله‌ها به فروش رسد. مسلّماً نمای بازاری نانوتكنولوژی، خیلی از فضای داستانهای علمی تخیّلی دور است، ولی نانومواد، اغلب بعنوان گامی به سوی نانوماشینهای خود همانندساز دكتر دركسلر ارزیابی می‌شوند. به‌نظر دامین برودریك، یك نویسندهٔ داستانهای علمی تخیّلی استرالیایی، گونهٔ رشدیافته نانوتكنولوژی در قرن آینده،تا حد زیادی جایگزین كارگر، مدیریت و حتّی خود كارخانه می‌شود. آنگونه كه وی در كتاب جدید خود " The Spike" می‌نویسد، وقتی كارخانه‌ها خود همانندساز باشند، ما در آستانهٔ ورود به جهان آرمانی هستیم؛ البته مگر اینكه آنها كارخانهٔ اسلحه‌سازی باشند، كه در اینصورت ما همگی نابود خواهیم‌شد. جیم وُن اِهْر، تاجری كه ثروت خود را از نرم‌افزارها بدست آورده‌بود، پس از شنیدن سخنرانی دكتر دركسلر، شركت Zyvex را در هوستون بنیان نهاد. وی رالف مركل، از مدافعین نانوتكنولوژی و محقّق پیشین شركت زیراكس را به همراه ۳۰ نفر كارمند استخدام كرد و تاكنون ۱۴ میلیون‌دلار از دارایی شخصی‌اش را خرج كرده‌است تا خطوط مونتاژ مولكولی آینده را بسازد. وی می‌گوید: "ما تصویری خیالی از آنچه كارخانهٔ مولكولی باید باشد، داریم و سعی‌مان اینست كه به آن برسیم." ولی او می‌گوید كه مسأله را پیچیده‌تر از آنچه در شروع كار در سال ۹۷ انتظار داشته، یافته‌است. لذا بعنوان یك گام كوچكتر، Zyvexدر حال ساخت یك ابزار مونتاژ میكرونی برای متّصل‌نگهداشتن فیبرهای نوری در حدّ میكرون و زیر میكرون در سوئیچ‌های ارتباطی از راه دور است. وی می‌گوید: "احتمالاً ۸ تا ۱۰ سال دیگر، ما واقعاً نانوتكنولوژی را خواهیم‌‌داشت." رؤیای وُن اِهْر، ساخت كارخانه‌ا‌ی در اندازهٔ یك میز تحریر است كه تقریباً قادر به تولید هر چیزی خواهدبود. او می‌گوید: "در صبح، ماشین احتمالاً آخرین مدل طرّاحی‌شدهٔ ساعت را برایمان می‌سازد. در بعدازظهر، ممكن است من حافظهٔ بیشتری برای كامپیوترم بخواهم كه كارخانه آن را خواهدساخت و در غروب، برخی از جدیدترین ابزارهای نانوپزشكی را می‌سازد، كه ما با آن هر نوع بیماری را می‌توانیم درمان كنیم." ولی فرید اضافه می‌كند: "نه در طول عمر من!"
كُلبرت از Carbon Nanotechnologies ترس خود را بیان می‌كند؛ كه این دیدگاهها پتانسیل كوتاه‌مدّت نانوتكنولوژی را به‌خاطر رسیدن به چنین رؤیاهای دوری –ماشینهای خود همانندساز- دچار آسیب نمایند.
نورمن اسپینراد، نویسندهٔ علمی تخیّلی می‌گوید: "این حرفها، بخشی از یك داستان علمی-تخیّلی است. اگر رؤیاهای آنها رخ دهد، سرمایه‌داری خاتمه می‌یابد. شما نمی‌توانید در حالتی كه هركسی می‌تواند از هیچ آنچه را كه می‌خواهد، بسازد؛ اقتصاد سرمایه‌داری داشته‌باشید."
منبع : International Herald Tribune, Monday, January ۲۹, ۲۰۰۱






منابع :

International Herald Tribune

منبع : ستاد ویژه توسعه فناوری نانو