آیا بیونانوتکنولوژی با نانوبیوتکنولوژی متفاوت است

بیو مقدم بر نانو

با پیشرفت علم و تکنولوژی در جهان، مرتبا بر تعداد واژه های تخصصی افزوده می شود. در این میان، گسترش علوم و تکنولوژی نانو و تعامل آن با بیوتکنولوژی، منجر به تولید و کاربرد واژه هایی چون بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی در گفته ها و نوشته های محققان مختلف در سطح جهان شده است. آشنایی محققان و سیاستگذاران علمی کشور با این واژه ها، می تواند آنها را در مطالعات و تصمیم گیری ها یاری کند. در این مطلب، سعی شده است با استفاده از منابع اینترنتی، مقالات و کتب موجود و همچنین استفاده از نظرات برخی متخصصین امر، تعاریف ساده ای از دو واژه بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی ارائه شود.

مفهوم و زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی

تلفیق بیوتکنولوژی با فناوری نوظهور نانوتکنولوژی، مباحث جدیدی را بین محققان، هم در سطح دانشگاهی و هم در حوزه صنعت به وجود آورده است. نتیجه این تلفیق، ظهور «بیونانوتکنولوژی» به عنوان یک زمینه تحقیقاتی بین رشته ای است که به سرعت در حال رشد و توسعه است و با مقوله علم و مهندسی در سطح مولکول ارتباط دارد. برخی از صاحب نظران، بیونانوتکنولوژی را به عنوان زیرمجموعه ای از نانوتکنولوژی، به این صورت تعریف کرده اند:

 «مطالعه و ایجاد ارتباط بین بیولوژی مولکولی ساختاری و نانوتکنولوژی مولکولی». برخی دیگر، آن را به عنوان زیرمجموعه ای از بیوتکنولوژی بدین شکل تعریف کرده اند: «به کارگیری پتانسیل بالقوه بیولوژی در ساخت و سازماندهی ساختارهای پیچیده با استفاده از مواد ساده و با دقت در حد اتم». در این زمینه، تنها تفاوتی که بین بیونانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی وجود دارد این است که طراحی و ساخت در مقیاس نانو جزء لاینفک پروژه های بیونانوتکنولوژی است در حالی که در پروژه های بیوتکنولوژی، نیازی به فهم و طراحی در حد نانو نیست.

چنان که ملاحظه می شود برخلاف تعریف «بیوتکنولوژی» که به معنی فناوری استفاده از موجودات و اجزای موجودات زنده در راستای نیازهای صنایع مختلف است و همچنین برخلاف تعاریف واژه هایی چون «بیومتریال» و «بیومکانیک» که معمولا به معنی استفاده از قابلیت های فناوری های «مواد» و یا «مکانیک» در کاربردهای زیستی است، در تعریف بیونانوتکنولوژی، هم کاربرد ابزارهای بیولوژیکی به عنوان سازمان دهنده و ماده اولیه جهت ساخت محصولات و مواد نانویی، مورد توجه است و هم کاربرد محصولات تولیدی تکنولوژی نانو، جهت مطالعه وقایع درون سلول های زنده و تشخیص و معالجه بیماری ها. آنچه مسلم است ظهور این زمینه تحقیقاتی، حاصل تغییر عقیده بسیاری از محققان در استفاده از راهکارهای پایین به بالا Bottom-Up approach به جای استفاده از راهکار بالا به پایین Top-Down approach جهت ساخت وسایل و مواد بسیار ریز است.

در راهکارهای بالا به پایین نانوتکنولوژی، سعی بر این است که وسایل موجود مرتبا کوچک تر شوند به این راهکار، نانوتکنولوژی مکانیکی نیز گفته می شود.
 اما در راهکار پایین به بالا، هدف ایجاد ساختارهای ریز از طریق اتصال اتم ها و مولکول ها به یکدیگر است در این راهکار از الگوهای بیولوژیکی بهره گیری می شود.

محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتکنولوژی

برخی از محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتکنولوژی عبارتند از:

۱ بیونانوماشین ها: مهم ترین زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی، ساخت بیونانوماشین ها ماشین های مولکولی با ابعادی در حد نانومتر است. در یک باکتری هزاران بیونانوماشین مختلف وجود دارد. نمونه آنها، ریبوزوم دستگاه بسته بندی پروتئین است که محصولات نانومتری پروتئین ها را تولید می کند. از خصوصیات خوب بیونانوماشین ها به عنوان مثال حسگرهای نوری یا آنتی بادی ها، امکان هیبریدکردن آنها با وسایل سیلیکونی با استفاده از فرآیند میکرولیتوگرافی است. به این ترتیب با ایجاد پیوند بین دنیای نانویی بیونانوماشین و دنیای ماکروی کامپیوتر، امکان حسگری مستقیم و بررسی وقایع نانویی را می توان به وجود آورد. نمونه کاربردی این سیستم، ساخت شبکیه مصنوعی با استفاده از پروتئین باکتریورودوپسین است.

۲ مواد زیستی: کاربرد دیگر بیونانوتکنولوژی، ساخت مواد زیستی مستحکم و زیست تخریب پذیر است. از جمله این مواد می توان به DNA و پروتئین ها اشاره کرد. موارد کاربرد این مواد و به خصوص در زمینه پزشکی متعدد است. از جمله موارد کاربرد این مواد، استفاده از آنها به عنوان بلوک های سازنده نانومدارها و در نهایت ساخت وسایل نانویی Nano-Device است.

۳ موتورهای بیومولکولی: موتورهای بیومولکولی، موتورهای محرکه سلول هستند که معمولا از دو یا چند پروتئین تشکیل شده اند و انرژی شیمیایی عموما به شکل ATP را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. از جمله این موتورها، می توان به پروتئین میوزین اشاره کرد که باعث حرکت فیلامنت ها می شود،( پروتئین های درگیر در تعمیر DNA یا ویرایش RNA به عنوان مثال، آنزیم های برشی و ATPase). از این موتورها در ساخت نانوروبات ها و شبکه هادی ها و ترانزیستورهای مولکولی قابل استفاده در مدارهای الکترونیکی استفاده می شود.

نانوبیوتکنولوژی و رابطه آن با بیونانوتکنولوژی

اما نانوبیوتکنولوژی نیز واژه دیگری است که در سال های اخیر، محققان و صاحب نظران در کتب، مقالات و کنفرانس ها به کار می برند. طبق تعریف برخی از این محققان،

 نانوبیوتکنولوژی، زیرمجموعه ای از نانوتکنولوژی است که در آن از ابزارها و فرآیندهای نانویی و میکرونی برای ساخت و تهیه محصولاتی استفاده می شود که در مطالعه سیستم های زنده استفاده می شوند. برخی دیگر از محققان، نانوبیوتکنولوژی را زمینه ای از نانوتکنولوژی می دانند که در آن از سیستم های بیولوژیکی موجود، همچون سلول، اجزای سلولی، اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها برای ایجاد ساختارهای نانویی تلفیقی مرکب از مواد آلی و معدنی استفاده می شود.

اگر به مفهوم و هدف دو زیرشاخه نانوتکنولوژی یعنی بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی نگاه شود، می توان فهمید که اهداف هر دو شاخه یعنی تولید محصولاتی که جهت مطالعه سیستم های زنده به کار می روند و همچنین فرآیندها و مقیاس فعالیت هر دو شاخه یعنی مقیاس های در سطح نانو، تقریبا یکسان است. بنابراین می توان این دو شاخه را به صورت کلی با نام نانوبیوتکنولوژی نامید. منتها زمانی که به طور صرف، از الگوها و مواد زیستی جهت ساخت وسایل در ابعاد نانو استفاده می شود، بهتر است پیشوند «بیو» مقدم بر پیشوند «نانو» بیاید. در این حالت، کاربرد واژه بیونانوتکنولوژی تخصصی تر از واژه نانوبیوتکنولوژی خواهد بود.

 می توان بیونانوتکنولوژی را شکلی خاص از نانوبیوتکنولوژی دانست که مبنای آن، استفاده از موادزیستی برای مثال پروتئین ها یا DNA جهت ساخت وسایل نانویی است اما در هنگام استعمال واژه نانوبیوتکنولوژی، استفاده از ابزارهای نانویی در کاربردهای بیولوژیک نیز مورد نظر خواهد بود. بار دیگر تاکید می شود که کاربرد هر کدام از این دو واژه، تا حد زیادی سلیقه ای است و به زمینه تخصصی محققان مختلف بستگی دارد.

نتیجه گیری و چشم انداز

از مجموع مباحث فوق نتیجه گرفته شد که «بیونانوتکنولوژی» یک حوزه نوین ناشی از تلفیق علوم زیستی و مهندسی در حوزه نانو است که افق های جدیدی را در زمینه ساخت و توسعه سیستم های تلفیقی به وجود آورده و محققان را امیدوار کرده است که بتوانند از این تلفیق، در ساخت نانوساختارهایی استفاده کنند که در آنها از مولکول های بیولوژیکی به عنوان اجزای سیستم مورد نظر استفاده شود، به عنوان مثال، از استراتژی طراحی بیولوژیک مثلا، حالت زیپ مانند مولکول دورشته ای DNA بتوانند در ساخت چارچوب های جداشدنی و الگویی برای چینش Assembly پایین به بالای فرآیندی که طی آن، سازماندهی مولکولی، بدون دخالت نیروی خارجی صورت می گیرد مواد معمول تر استفاده کنند. این توانمندی نه تنها در حل مسائل مهمی در علوم زیستی چون کاوش و شناسایی دقیق ساختار موجودات زنده کاربرد خواهد داشت، بلکه می تواند محققان را در رفع چالش های عمده مهندسی همچون نیاز به تکنیک های نوین جهت سنتز مواد و دستکاری آنها یاری دهد و به این ترتیب دنیای نانو را به دنیای ماکرو وصل کند. به عبارت دیگر این شاخه مهم علمی یعنی بیونانوتکنولوژی، به زودی قابلیت کاربرد در حوزه های مختلف غیرزیستی و حوزه های کاربردی ماکرو را خواهد داشت کاربردهایی که هرچند در حوزه زیستی نیستند ولی الهام گرفته از فرآیندهای زیستی Bio-inspired هستند.

[ مهدی رهایی ]

منبع : آینده نگر

فاصله دنیا تا تحقق وعده‌های فناوری‌نانو

فناوری‌نانو تاکنون چه محصولاتی را روانه بازار کرده است؟ آیا شرکت‌هایی در دنیا وجود دارند که در زمینه تولید یا استفاده از محصولات مبتنی بر فناوری‌نانو کار کنند؟ قابلیت‌هایی که برای فناوری‌نانو شمرده می‌شود واقعیت دارد یا شعار است؟ چرا با گذشت چند سال از آغاز تحقیقات در زمینه فناوری‌نانو، هنوز وعده آینده داده می‌شود؟ محصولات این فناوری چه زمانی در زندگی روزمره استفاده خواهد شد؟

اینها برخی از سؤالاتی است که در ذهن خیلی از افراد وجود دارد، که هرچند می‌توان آنها را ناشی از تلاش برای کسب اطلاع از این فناوری دانست، اما به نوعی بیانگر نگرانی جامعه از اغراق‌آمیز یا حتی دروغ بودن وعده‌های فناوری‌نانو نیز هستند. در مواجهه با چنین سؤالاتی، ابتدا باید وعده‌های فناوری‌نانو را از داستان‌های علمی_تخیلی مانند بلغم خاکستری (Gray Goo) ، روبات‌های تکرار شونده، آسانسور فضایی و مواردی از این دست جدا کرد. البته این به معنای ردّ کامل چنین داستان‌هایی نیست بلکه این موضوع، نیاز به بحث جداگانه و خاص خود دارد.

اما برای آگاهی از فاصله محصولات فعلی این فناوری تا وعده‌های آن، با بررسی اجمالی فهرست‌های منتشر شده از محصولات فناوری نانو در پایگاه‌های اینترنتی مختلف می‌بینیم که آنچه تا کنون به عنوان محصول تجاری این فناوری به بازار ارائه شده است، چیزی بیش از تعدادی محصول بهداشتی نه‌چندان مهم مانند لوسیون‌های ضد آفتاب یا تجهیزاتی حاوی افزودنی‌های نانومتری مثل چوب بیسبال و توپ هاکی و… نیست و به ندرت می‌توان مواردی همچون نشرکننده‌های میدانی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی یا سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر نانوذرات را در بین آنها دید. در نگاه اول اینگونه به نظر می‌رسد که نگرانی‌های مورد اشاره کاملاً بجاست و خروجی‌های فناوری نانو بسیار ضعیف‌تر از شعارهای آن است. اما منحنی رشد این فناوری، ما را به نتیجه‌ای متفاوت می‌رساند. در منحنی S شکلی که برای رشد فناوری نانو پیش‌بینی شده است، می‌بینیم که این فناوری در سال‌های جاری، از مرحله تحقیقات کاربردی عبور کرده و به مرحله ظهور محصولات اولیه رسیده است. یعنی با مشخص شدن زمینه‌های استفاده از نانوساختارهای مختلفی که تا کنون تولید شده‌اند، اکنون محققان به دنبال بهینه سازی روش‌های تولید این ساختارها و یافتن راه‌هایی برای استفاده عملی از آنها در صنایع موجود یا جدید هستند. بنابراین محصولات فعلی، اغلب محصولاتی متعارف هستند که از تحقیقات در زمینه فناوری‌نانو نیز بهره برده‌اند و نمی‌توان آنها را محصول واقعی این فناوری و نشانه قابلیت‌های آن دانست. لذا اگر پیش بینی‌ها درست صورت گرفته باشد و مشکلات باعث کندی روند توسعه نانو و انتقال منحنی رشد آن به سمت جلو نشوند، باید تا حدود سال 2010 منتظر عبور از نقطه عطف این منحنی باشیم. پس از آن زمان است که فناوری نانو به طور کامل توسعه یافته و مرحله تسخیر بازار را در پیش خواهد گرفت.

منبع : سایت فناوری نانو لینک مطلب

همه چیز درباره نانو تکنولوژی

در دو دهه اخیر، پیشرفتهای تکنولوژی وسایل و مواد با ابعاد بسیار کوچک به دست آمده است و به سوی تحولی فوق العاده که تمدن بشر را تا پایان قرن دگرگون خواهد کرد ، پیش می رود . برای احساس اندازه های مادون ریز ، قطر موی سر انسان را که یک دهم میلیمتر است در نظر بگیرید ، یک نانومتر صدهزار برابر کوچکتراست 9- 10متر . تکنولوژی و مهندسی در قرن پیش رو با وسایل ، اندازه گیریها و تولیداتی سروکار خواهد داشت که چنین ابعاد مادون ریزی دارند . درحال حاضر پروسه های در ابعاد چند مولکول قابل طراحی و کنترل است . همچنین خواص مکانیکی ، شیمیایی ، الکتریکی ، مغناطیسی ، نوری و… مواد در لایه ها در حدود ابعاد نانومتر قابل درک و تحلیل و سنجش است . تکنولوژی درقرن گذشته در هرچه ریزتر کردن دانه های بزرگتر پیشرفت چشمگیری داشت ، بطوریکه به مزاح گفته شد که دیگر کشف ذرات ریز اتمی ((Sub-Atomic)) نه تنها جایزه نوبل ندارد ، بلکه به آن جریمه هم تعلق می گیرد ! تکنولوژی نو درقرن حاضر مسیر عکس را طی می کند . یعنی مواد مادون ریز را باید ترکیب کرد تا دانه های بزرگتر کارآمد به وجود آ ورد .

درست همان روشی که در طبیعت برای تولید کردن حاکم است . مجموعه های طبیعی ، ترکیبی از دانه های مادون ریز قابل تشخیص با خواص مشابه و یا متفاوت با اندازه های در حدود نانو است .

اثر تحقیقات در فناوریهای مادون ریز هم اکنون در درمان بیماریها و یا دست یافتن به مواد جدید به ظهور رسیده است . موارد بسیاری در مرحله تحقیقات کاربردی و آزمایشی است .اکنون ساخت رایانه های بسیار کوچکتر و میلیونها بار سریعتر در دستور کار شرکتهای تحقیقاتی قرار دارد .

در بیانی کوتاه نانوتکنولوژی یک فرایند تولید مولکولی است . همانطور که طبیعت مجموعه ها را بطور خودکار مولکول به مولکول ساخته و روی هم مونتاژ کرده است ، ما هم باید برای تولید محصولات جدید ، با این اعتقاد که هرچه در طبیعت تولید شده قابل تولید در آزمایشگاه نیز هست ، نظیر طبیعت راهی پیدا کنیم . البته منظور این نیست که چند هسته از مواد راپیدا کنیم و با رساندن انرژی و خوراک پس از چند سال یک نیروگاه از آن بسازیم که شهری را برق دهد . بلکه برای ترکیب و تکامل خودکار تولیدات مادون ریزکه به نحوی در مجموعه های بزرگتر مصرف دارد ، راهی بیابیم . در اندازه های مادون ریز ، روشها و ابزارآلات متعارف فیزیکی مانند تراشیدن و خم کردن و سوراخ کردن و…جوابگو تیستند .

برای ساختن ماشینهای ملکولی باید روش پروسه های طبیعی را دنبال کرد .

با تهیه نقشه های ساختاری بدن یعنی آرایش ژنها و DNA که ژنم نامیده شده است و به موازات آن دست یافتن به تکنولوژی مادون ریز ، در دراز مدت تحولات بسیاری در هستی ایجاد خواهد شد . تولید مواد جدید ، گیاهان ، جانداران و حتی انسان متحول خواهد شد . اشکالات ساختاری موجودات در طبیعت رفع می شود و با ترکیب و خواص اورگانیک گیاهان و جانوران ، موجودات جدیدی با خواص فوق العاده و شخصیتهای متفاوت بوجود خواهد آمد .آینده علوم و مهندسی که چندین گرایشی Multi- Disciplinary )) است ، به طرف تولید ماشینهای مولکولی سوق داده خواهد شد تا در نهایت بتواند مجموعه های کارآیی از پیوندهای ارگانیک و سایبریک را عرضه نماید .

هستی را به رایانه ( سخت افزار ) و برنامه ( نرم افزار ) که دو پدیده مختلف ولی ادغام شده هستند ، می توان تشبیه کرد . سخت افزار مصداق ماده ( اغلب اتم هیدروژن ) و نرم افزار یا برنامه ، قابلیت نهفته در خلقت آن است .

اتم به نظر ساده و ابتدایی هیدروژن در طی میلیاردها سال با قابلیت نهفته در خود توانسته است میلیونها نوع آرایش مختلف را در هستی بوجود آورد . بشر از بوجود آوردن اساس ماده عاجز است . ولی در برنامه ریزیهای جدید و یافتن اشکال دیگری از آنچه در طبیعت وجود دارد ، پیش خواهد رفت . طبیعت را خواهد شناخت و به اصطلاح ، قفلهای شگفت آور آن را باز خواهد کرد . احتمالا انسان در شرایط مناسبتری از درجه حرارت و فشار که درتشکیل طبیعی مواد مختلف از هیدروژن لازم است ، بتواند اتمهای مورد نباز خود را تولید کند ، سیارات دیگری را در نهایت در اختیار بگیرد و بعید نیست که نواده های دوردست ما بتوانند در نیمه های راه ابدیت در اکثر نقاط جهان هستی و کهکشانها سکنی گزینند.

به احتمال زیاد قبل از پایان هزاره سوم انسانها در بدن خود انواع لوازم مصنوعی و دیجیتالی راخواهند داشت. . از بیماری ، پیری ، درد ستون فقرات ، کم حافظه ای و… رنج نخواهند برد .قابلیت فهم و تحلیل اطلاعات در مغز آنها در مقایسه با امروز بی نهایت خواهد شد . در هزاره های آینده انسانهای طبیعی مانند امروز احتمالا برای مطالعات پژوهشی نگهداری شده و به نمونه های آزمایشگاهی و بطور حتم قابل احترام تبدیل خواهند شد و مردمان آینده از اینهمه درد و ناراحتی که اجداد آنها در هزاره های قبل کشیده اند ، متعجب و متاثر خواهند بود .

اکنون جا دارد همگام با تحولات جدید در مهندسی و علوم ، دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی بطور جدی به پژوهشهای تکنولوژی مادون ریز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانیم مرزهای دانش روز را به نسلهای آینده تحویل دهیم و در تشکلهای جدید هستی سهمی داشته باشیم . باشد هرچه زودتر به خود آییم و عمق شکوهمند و معجزه آسای اندیشه بشررا دریابیم و از کوتاه بینی و افکار فرسوده موروثی فاصله بگیریم . گفته شیخ اجل سعدی در آینده مصداق واقعی تری خواهد داشت :

چه انتظاری باید از نانوتکنولوژی داشت :

این تکنولوژی جدید توانایی آن را دارد که تاثیری اساسی بر کشورهای صنعتی در دهه های آینده بگذارد . در اینجا به برخی از نمونه های عملی در زمینه نانوتکنولوژی که بر اساس تحقیقات و مشاهدات بخش خصوصی به دست آمده است ، اشاره می شود .

انتظار می رود که مقیاس نانومتر به یک مقیاس با کارایی بالا و ویژگیهای منحصربفرد ، طوری ساخته خواهند شد که روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد .

· نانوتکنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و 900 میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی 10 تا 15 سال آینده شود .

· نانوتکنولوژی ، مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، کیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .

· تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متکی به نانوتکنولوژی خواهد بود که این امر ، خود 180 میلیارد دلار نقدینگی را به گردش درخواهد آورد .

· کاتالیستهای نانوساختاری در صنایع پتروشیمی دارای کاربردهای فراوانی هستند که پیش بینی شده است این دانش ، سالانه 100 میلیارد دلار را طی 10 تا 15 سال آینده تحت تاثیر قرار دهد .

· نانوتکنولوژی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری را برای تصویه و نمک زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی ارائه نماید . بطور مثال استفاده از یک نوع انباره جریان گذرا با الکترودهای نانولوله کربنی که اخیرا آزمایش گردید ، نشان داد که این روش 10 بار کمتر از روش اسمز معکوس ، آب دریا را نمک زدایی می کند .

· انتظار می رود که نانوتکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها ، محیط زیستی سالمتر را فراهم کند . برای مثال مطالعات نشان می دهد در طی 10 تا 15 سال آینده ، روشنایی حاصل از پیشرفت نانوتکنولوژی ،مصرف جهانی انرژی را تا 10 درصد کاهش داده ، باعث صرفه جویی سالانه 100 میلیارد دلار و همچنین کاهش آلودگی هوا به میزان 200 میلیون تن کربن شود.

در چند سال گذشته بازارچند میلیارد دلاری برپایه نانوتکنولوژی کسترش یافته اند . برای مثال در ایالات متحده ، IBM برای هد دیسکهای سخت ، یک سری حسگرهای مغناطیسی را ابداع کرده است .

Eastern Kodak و 3M تکنولوژی ساخت فیلمهای نازک نانو ساختاری را به وجود آورده اند . شرکت Mobil کاتالیستهای نانو ساختاری را برای دستگاههای شیمیایی تولید کرده است و شرکت Merck ، داروهای نانوذره ای را عرضه کرده است . تویوتا در ژاپن مواد پلیمری تقویت شده نانوذره ای را برای خودروها و Samsung Electronics در کره ، در حال کار بر روی سطح صفحات نمایش توسط نانولوله های کربنی هستند . بشر درست در ابتدای مسیر قرار دارد و فقط چندین محصول تجاری از نانوساختارهای یک بعدی بهره می گیرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لایه و سوپر لاستیکها ) . نظزیات جدید و روشهای مقرون به صرفه تولید نانوساختارهای دو و سه بعدی از موضوعات مورد بررسی آینده می باشند.

نانو تکنولوژی یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی که در این عرصه بوقوع می پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستیابی به توانایی های بی بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه ای که در آینده ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت هایی بنیادین با جهان مالوف آدمی در گذشته خواهد داشت.

به گزارش ایرنا نانو تکنولوژی نظیر هر فناوری دیگری چونان یک تیغ دولبه است که می توان از آن در مسیر خیر و صلاح و یا نابودی و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره گیری از این فناوری شناخت دقیق تر خصوصیات آن و آشنایی با قابلیت های بالقوه ای است که در خود جای داده است. در خصوص نانو تکنولوژی یک نکته را می توان به روشنی و بدون ابهام مورد تاکید قرار داد: این فناوری جدید هنوز، حتی برای متخصصان، شناخته شده نیست و همین امر هاله ابهامی را که آن را در برگرفته ضخیمتر می کند و راه را برای گمانزنی های متنوع هموار می سازد.

کسانی بر این باورند که این فناوری نظیر هیولایی فرانکشتین در داستان مری شلی و یا همانند جعبه پاندورا در اسطوره های یونان باستان، مرگ و نابودی برای ابنای بشر درپی دارد. در مقابل گروهی نیز معتقدند که به مدد توانایی های حاصل از این فناوری می توان عالم را گلستان کرد.

در حال حاضر 450 شرکت تحقیقاتی- تجاری در سراسر جهان و 270 دانشگاه در اروپا، آمریکا و ژاپن با بودجه ای که در مجموع به 4 میلیارد دلار بالغ می شود سرگرم انجام تحقیقات در عرصه نانو تکنولوژی هستند. در این قلمرو اتمها و ذرات رفتاری غیرمتعارف از خود به نمایش می گذارند و از آنجا که کل طبیعت از همین ذرات تشکیل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به یک معنا شناخت بهتر نحوه شکل گیری عالم است. به این ترتیب دانشمندانی که در این قلمرو به کاوش مشغولند، به یک اعتبار با ذهن و ضمیر خالق هستی و نقشه شگفت انگیز او در خلقت عالم آشنایی پیدا می کنند، اما از آنجا که دانایی توانایی به همراه می آورد، شناسایی رازهای هستی می تواند توان فوق العاده ای را در اختیار کاشفان این رازها قرار دهد. تحقیق در قلمرو نانو تکنولوژی از اواخر دهه 1950 آغاز شد و در دهه 1990 نخستین نتایج چشمگیر از رهگذر این تحقیقات عاید گردید.

از جمله آنکه یک گروه از محققان شرکت آی بی ام موفق شدند35 اتم گزنون را بر روی یک صفحه از جنس نیکل جای دهند و با کمک این تک اتمها نامی را بر روی صفحه نیکلی درج کنند. محققان دیگر به بررسی درباره ساختارهای ریز موجود در طبیعت نظیر تار عنکبوت ها و رشته های ابریشم پرداختند تا بتوانند موادی نازک تر و مقاوم تر تولید کنند. در این میان ساخت یک نوع مولکول جدید کربن موسوم به باکمینسترفولرین یا کربن- 60 راه را برای پژوهشهای بعدی هموارتر کرد. محققان با کمک این مولکول که خواص حیرت انگیز آن هنوز در درست بررسی است، لوله های موئینه ای در مقیاس نانو ساخته اند که می تواند برای ایجاد ساختارهای مختلف در تراز یک میلیونیم متر مورد استفاده قرار گیرد. بررسی هایی که در ابعاد نانو بر روی مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه ای را آشکار کرده است. به عنوان مثال ذرات سیلیکن در این ابعاد از خود نور ساطع می کنند و لایه های فولاد در این مقیاس از استحکام بیشتری در قیاس با صفحات بزرگتر این فلز برخوردارند.

برخی شرکتها از هم اکنون بهره برداری از برخی یافته های نانوتکنولوژی را آغاز کرده اند. به عنوان نمونه شرکت آرایشی اورال از مواد نانو در محصولات آرایشی خود استفاده می کند تا بر میزان تاثیر آنها بیفزاید. ساخت دیودهای نوری با استفاده از مواد نانو موجب می شود تا 80درصد در هزینه برق صرفه جویی شود. توپهای تنیسی که با کربن 60 ساخته شده و روانه بازار گردیده سبکتر و مستحکمتر از توپهای عادی است. شرکتهای دیگر با استفاده از مواد نانو پارچه هایی تولید کرده اند که با یک بار تکاندن آنها می توان حالت اتوی اولیه را به آنها بازگرداند و همه چین و چروکهایشان را زایل کرد. با همین یک بار تکان همه گردوخاکی که به این پارچه ها جذب شده اند نیز پاک می شوند. نوارهای زخم بندی هوشمندی با این مواد درست شده که به محض مشاهده نخستین علائم عفونت در مقیاس مولکولی، پزشکان را مطلع می سازند.

از همین نوع مواد همچنین لیوانهایی تولید شده که قابلیت خود- تمیزکردن دارند. لنزها و عدسیهای عینک ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و یک گروه از محققان تا آنجا پیش رفته اند که درصددند با مواد نانو پوششهای مناسبی تولید کنند که سلولهای حاوی ویروسهای خطرناک نظیر ویروس ایدز را در خود می پوشاند و مانع خروج آنها می شود. مهمترین نکته درباره موقعیت کنونی فناوری نانو آن است که اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده اند که در تراز تک اتمها به بهره گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود. یک گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانوتکنولوژی بر این اعتقادند که می توان بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، در درون آنها به کاوش و تحقیق پرداخت. شیوه های کنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در درون سلول اتفاق می افتد ناگزیرند سلولها را از هم بشکافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می رود.

یک گروه از محققان که در گروهی موسوم به اتحاد سیستمهای زیستی گرد آمده اند، سرگرم تکمیل ابزارهای ظریفی هستند که هدف آن بررسی اوضاع و احوال درون سلول در زمان واقعی و بدون آسیب رساندن به اجزای درونی سلول یا مداخله در فعالیت بخشهای داخلی آن است. ابزاری که این گروه مشغول ساخت آن هستند ردیف هایی از لوله ها یا سیمهای بسیار ظریفند که قادرند وظایف مختلفی را به انجام برسانند از جمله آنکه هزاران پروتئینی را که به وسیله سلولها ترشح می شود شناسایی کند. گروههای دیگر از محققان نیز به نوبه خود سرگرم تولید دستگاهها و ابزارهای دیگر برای انجام مقاصد علمی دیگر هستند.

به عنوان نمونه یک گروه از محققان سرگرم تکمیل فیبرهای نوری در ابعاد نانو هستند که قادر خواهند بود مولکولهای مورد نظر را شناسایی کنند. گروهی نیز دستگاهی را دردست ساخت دارند که با استفاده از ذرات طلا می تواند پروتئین های معینی را فعال سازد یا از کار بیندازد. به اعتقاد پژوهشگران برای آنکه بتوان از سلولها در حین فعالیت واقعی آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، باید شیوه تنظیم آزمایشها را مورد تجدیدنظر اساسی قرار داد. سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می رسانند: از جمله انتقال اطلاعات و علائم و داده ها میان خود، ردوبدل کردن مواد غذایی و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حیاتی. یک گروه از روش تازه ای موسوم به الگوی انتقال ابر - شبکه استفاده کرده اند که ساخت نیمه هادیهای نانومتری به قطر تنها 8 نانومتر را امکان پذیر می سازد. هریک از این لوله های بسیار ریز بالقوه می توانند یک پادتن خاص یا یک اولیگو نوکلئو اسید و یا یک بخش کوچک از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند.

با کمک هر تراشه می توان 1000 آزمایش متفاوت بر روی یک سلول انجام داد. برای دستیابی به موفقیت کامل باید بر برخی از محدودیتها غلبه شود، ازجمله آنکه درحال حاضر برای بررسی سلولها باید آنها را در درون مایعی قرار داد که مصنوعاً محیط زیست طبیعی سلولها را بازسازی می کند، اما یون موجود در این مایع می تواند سنجنده های موئینه را از کار بیندازد. برای رفع مشکل، محققان سلولها را درون مایعی جای می دهند که چگالی یون آن کمتر است. گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع کنند. یکی از این ابزارها چنانکه اشاره شد یک فیبر نوری است که ضخامت نوک آن 40 نانومتر است و بر روی نوک نوعی پادتن جا داده شده که قادر است خود را به مولکول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوری درخور توجه است.

از آنجاکه قطر نوک این فیبر نوری، از طول موج نوری که برای روشن کردن سلول مورد استفاده قرار می گیرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، درعوض در نزدیکی نوک فیبر مجتمع می شوند و یک میدان نوری بوجود می آورند که تنها می تواند مولکولهایی را که در تماس با نوک فیبر قرار می گیرند تحریک کند. به نوک این فیبر نوری یک پادتن متصل است و محققان به این پادتن یک مولکول فلورسان می چسبانند و آنگاه نوک فیبر را به درون یک سلول فرو می کنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولکول فلورسان نوک فیبر، این مولکول را کنار می زند و خود جای آن را می گرد. به این ترتیب نوری که از مولکول فلورسان ساطع می شد از بین می رود و فضای درون سلول تنها با نوری که به وسیله میدان موجود در فیبر نوری بوجود می آید روشن می شود و درنتیجه محققان قادر می شوند یک تک مولکول را در درون سلول مشاهده کنند.

مزیت بزرگ این روش در آن است که باعث مرگ سلول نمی شود و به دانشمندان اجازه می دهد درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند. نانو تکنولوژی همچنین به محققان امکان می دهد که بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا مولکولهای با چگالی بسیار کم را مشاهده کنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیمه هادیهای فلزی در یک فرکانس خاص از خود نور ساطع می کنند و از این نور می توان برای مشخص کردن مجموعه ای از مولکولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده کرد. به نوشته هفته نامه علمی نیچر چاپ انگلستان یک گروه از محققان دانشگاه میشیگان نیز توانسته اند سنجنده خاصی را تکمیل کنند که قادر است حرکت اتمهای روی را در درون سلولها دنبال کند و به دانشمندان در تشخیص نقایص زیست عصبی مدد رساند.

از ابزارهای در مقیاس نانو همچنین می توان برای عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمایشی که بتازگی به انجام رسیده نشان داده شده است که حمله به سلولهای سرطانی با استفاده از ذرات نانو 100برابر بازده عمل را افزایش می دهد. محققان امیدوارند در آینده ای نه چندان دور با استفاده از نانو تکنولوژی موفق شوند امور داخلی هر سلول را تحت کنترل خود درآورند. هم اکنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می توانند فعالیت پروتئینها و مولکول دی ان ای را در درون سلول کنترل کنند. به این ترتیب نانو تکنولوژی به محققان امکان می دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها یعنی اصلی ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه کامل سازند.

منبع :alivephysics.persianblog.com

10 فناوری برتر دنیا

• تکنولوژی به سرعت در حال تعویض و دگرگونی طرز زندگی روزانه مردم است. در این مقاله سعی خواهد شد به صورت خلاصه و به ترتیب اهمیت 10 مورد از تکنولوژی نوین و شناخته شده را که مردم آنها را قبول کرده‌اند بررسی شود.
  1ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل 2ــ دانلود موزیک، 3ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها، 4ــ عکسبرداری دیجیتال، 5 ــ موسیقی MP3 و 6- ارتباط از نوع وایرلس،7 ــ حافظه فلاش، 8 ــ اتومبیل با استفاده کم از سوخت فسیلی،9ــ جی پی اس، سیستم جهت یابی با کمک ماهواره،10ــ اینترنت فون.
  در این مقاله پنج مورد اول را خواهید خواند، بقیه موارد نیز در ادامه خواهد آمد .
  1ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل
  در میان وسایلی که اخیراً مردم به شدت به طرف آنها کشیده میشوند باید از کامپیوترهای کوچک چند منظوره که در کف دست جا میگیرند نام برد. انجام مکالمات تلفنی با این دستگاهها که بلک بری یکی از آنهاست ساده ترین وظیفه این گونه وسایل دیجیتال است. Treo 650 هم یکی دیگر است. از این دستگاه کوچک به عنوان دستیار دیجیتال شخصی پی دی ای Personal Digital Assistant PDA استفاده میشود. بر قراری ارتباط تلفنی، ارسال و دریافت ایمیل، تنظیم و یادآوری قرار ملاقاتهای شخصی و گشت زنی در سایتهای اینترنت هم از عهده تریو بر میآید.
  آی پاد یک نام موفق دیگر است که از تکنولوژی دیجیتال سود میبرد. اما آی پاد هدف اولیه خود را که شنیدن موزیک دیجیتال در هنگام حرکت بود همچنان دنبال میکند. ویلی پاول مدیر عملیاتی اپل سازنده آی پاد میگوید درست است که ما اخیراً چند بازی کامپیوتری کوچک به دستگاه اضافه کرده‌ایم اما برای ما پخش موسیقی اولویت خود را از دست نداده. آی پاد علاوه بر ارائه موزیک توانسته است‌ ویدیوکلیپ‌های خوانندگان به همراه چندین شو تلویزیونی تفریحی که توسط شرکت دیسنی در آمریکا تولید میشود به آی پاد اضافه کند.
  بلک بری توسط شرکت کانادایی Research In Motion (RIM) تولید شده و سپس شرکتهای تلفن سلولار تمام دنیا آن را به مشتریان خود میفروشند. بلک بری در کف دست جا میگیرد و از دگمه‌های پائین و بالا بر استفاده کرده و صفحه نشاندهنده آخرین مدلهای آن رنگی است. بلک بری علاوه بر ویژگیهای کامپیوترهای مینیاتوری PDA مانند دفترچه آدرس، تقویم و لیست کارهای روزانه ضمناً یک تلفن همراه هم هست. اشتهار بلک بری دلیل دیگری دارد؛ از بلک بری میتوان به عنوان دستگاهی که قادر به ارسال و دریافت ایمیل‌های آنی از هر نقطه جهان است استفاده کرد.
  توانایی بلک بری در آمیزش تکنولوژی تلفنهای سلولار و کامپیوتر و اینترنت در یک حجم کوچک است و میتواند با هماهنگی بین نرم افزار و سخت افزارهای مختلف ارتباط کسانی را که به دلایل شغلی مجبور به حرکت هستند با دیگران برقرار کند.
  
  2ــ دانلود موزیک
  بیشتر کسانی که موزیک را به صورت غیر قانونی دانلود میکنند عمل خود را دزدی میدانند

و آن را افتخاری برای خود نمیدانند. نیل یکی از آنهاست. او در کامپیوتر خود بیش از 3400 آهنگ که برای دریافت آنها پولی پرداخت نکرده دانلود کرده است. نیل 22 سال دارد و مانند دوستان دیگر خود برای هر کاری که انجام میدهند عذر و بهانه‌ای دارند. او میگوید خوانندگان به اندازه کافی از کنسرتهای خود درآمد دارند من یکی از آنها را در تلویزیون دیدم که بیش از 30 ماشین گرانقیمت داشت. تولیدکنندگان سی دی حاصل کار خوانندگان را از راههای مختلف به دست میاورند آنها هم از این راه به ثروت کلانی دست یافته‌اند. اگر آنها از خوانندگان دزدی میکنند برای ما هم ایرادی نباید داشته باشد تا آهنگهای آنان را دانلود کنیم. نیل یک چیز را فراموش کرده است که موزیک هم میتواند صاحب داشته باشد و گرفتن اموال دیگران بدون اجازه و یا پرداخت حق استفاده هم نوعی سرقت است.
از زمانی که شان فنینگ 18 ساله از دانشگاه ترک تحصیل کرد و در سال 1999 سایت نپستر www.napster.com را راه انداخت مردم با استفاده از نرم‌افزار او توانستند موزیک و ویدیوهای بایگانی شده در کامپیوترهای خود را به صورت اشتراکی در اختیار دیگران قرار دهند. برنامه او با نام پی تو پی Peer-to-Peer P2P شناخته میشود و به همه اجازه میدهد تا هر فایل موسیقی از نوع ام پی 3 را که میخواهند از کامپیوتر یکدیگر دانلود کنند.
اگر چه نپستر با شکایت انجمن شرکتهای سازنده سی دی و گروهها موسیقی مانند متالیکا از کار دانلود مجانی آهنگ متوقف شد اما اکنون با پرداخت هزینه کمی همچنان با اشتراک دانلود آهنگ به کار خود ادامه میدهد. اما سایتهای دیگری مانند کازا www.KaZaa.com، لایم وایر www.Limewire.com و www.eDonkey.com همچنان به دانلود رایگان اشتراکی فیلم و موسیقی آنلاین مشغول هستند. فیل آرمسترانگ سخنگوی کازا میگوید ترافیک سایت ما 20 میلیون استفاده کننده در هر روز است و ما میدانیم گروهی از بازدیدکنندگان کازا بدون توجه به اخطارهای متعددی که در سایت قرار دارد بخشی از فایلها را بدون در نظر گرفتن قوانین کپی رایت دانلود میکنند.
اگر چه منابع قانونی دانلود آهنگ و موسیقی نظیر آی تیون از شرکت اپل www.apple.com/itunes/download و یا سایت جدید نپستر توانسته‌اند رضایت صاحبان موزیک و خوانندگان پر طرفدار مانند آهنگ جدید گوین استفانی Hollaback Girl را با بیش از یک میلیون بار دانلود در آمریکا و 120 هزار بار در کانادا جلب کنند، اما نسبت کسانی که به صورت اشتراکی و مجانی به دانلود موسیقی مشغول هستند 14 به یک است.

3 ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها
امروزه دست مردم در انتخاب وسایل سرگرمی خانگی از هر زمان بازتر است. تلویزیونهای LCD در اندازه‌هایی به نازکی 20 اینچ و به طول بیش از 60 اینچ که مانند تابلو نقاشی بر دیوار نصب میشوند، تا نمایش برنامه‌های تلویزیونی و ویدیویی با سیستم پلاسما، و کانالهای ماهواره‌ای، گوشه‌هایی از این انتخاب هستند. سیستمهای جدید وسایل سرگرمی خانگی به دلایل ایرادات تکنیکی هنوز محبوبیت خود در میان مردم پیدا نکرده‌اند. اکنون تنها 2 درصد از خانه‌ها تلویزیون پلاسما و 11 درصد تلویزیون ال سی دی دارند. تماشای یک برنامه ورزشی مانند هاکی و یا مسابقات اتومبیلرانی در صفحات نمایش تلویزیونهای دیجیتال جدید به دلیل سرعت کم در پردازش تصویر نمیتوانند فیلم را به شفافیت تلویزیونهای آنالوگ قدیمی نشان دهند. دلیل دیگری که سبب عدم محبوبیت این گونه از تلویزیونهای دیجیتال در میان مردم شده است قیمت بسیار گران آنهاست.
یکی دیگر از وسایل سرگرمی در خانه‌ها دستگاه ایکس باکس است که مایکروسافت اولین مدل آن را در 15 نوامبر 2001 به ساکنان آمریکای شمالی و یک ماه بعد به اروپا و ژاپن معرفی کرد. تا پیش از معرفی آخرین مدل ایکس باکس با نام Xbox 360 مایکروسافت توانسته بود بیش از 22 میلیون دستگاه از مدل قدیمی آن را به فروش برساند. رقبای ایکس باکس، GameCube از شرکت نین تندو با فروش بیش از 18 میلیون دستگاه و PlayStaion از شرکت سونی با فروش 100 میلیون دستگاه است. اکنون بیش از 200 میلیون خانه در جهان یکی از انواع کنسول‌ها بازیهای کامپیوتری را جهت سرگرمی در اختیار دارند. ایکس باکس 360 آخرین کنسول بازیهای مایکروسافت به طور رسمی در 12 می 2005 در کانال ام تی وی معرفی و فروش آن در 22 نوامبر 2005 شروع شد و در همان روز اول در کانادا تمام دستگاهها که به قیمت 500 دلار فروخته میشد به فروش رسید و مردم برای خرید آن نام خود را در لیست انتظار قرار دادند. ایکس باکس 360 علاوه بر بازیهای کامپیوتری قادر به پخش دی وی دی، موسیقی و نمایش عکسهای دیجیتالی است و مایکروسافت تلاش میکند در بخشی از فروش 30 میلیارد دلاری بازیهای کامپیوتری که مطلقاً در اختیار سونی و کنسول بازی آن پلی استیشن است، سهیم شود.

در قسمت بالا با 3 مورد از تکنولوژی برتر که اثرات جانبی آنها در دگرگونی نحوه زندگی مردم مشاهده میشود را خواندید. حال در این بخش به ترتیب اهمیت موارد دیگر به صورت خلاصه بررسی میشود.
1 ــ کامپیوترهای دستی و قابل حمل و نقل، 2ــ دانلود موزیک، 3ــ وسایل سرگرمی دیجیتال در خانه‌ها

4 ــ عکسبرداری دیجیتال
بیش از 40 در صد از خانواده‌های کانادایی دوربین دیجیتال دارند و سرعت رشد محبوبیت آن به علت سهولت در استفاده بیش از دستگاههای پخش دی وی دی و ویدیو است. پس از آن که عکس گرفته میشود بلافاصله برای چاپ و ایمیل و نشان دادن آن به صورت اسلاید از تلویزیون آماده است، این چنین سهولت در استفاده است که دوربینهای دیجیتال محبوبیت خود را به دست آورده‌اند (شهروند شماره 1002).
مارک فدرمن طراح استراتژی ارشد بخش فرهنگ و تکنولوژی دانشگاه تورنتو است. او اعتقاد دارد عکسبرداری دیجیتال بخشی از حرکت جامعه به سمت ارتباط الکترونیکی فردی با افراد دیگر جامعه است. فدرمن اشاره میکند سایتهایی مانند فلیکر (شهروند شماره 1037) توانسته‌اند با دریافت عکسهای دیجیتال مردم آنها را در مقابل دید همگان قرار دهند. این یک تغییر عمده در نحوه مشارکت آلبوم عکس خاطرات فردی بدون توجه به موقعیت جغرافیائی با کسانی است که طرز فکر مشابه دارند.
روند تغییرات عکسبرداری دیجیتال نشان میدهد در آینده نزدیک اندازه دوربینها روز به روز کوچکتر شده و هم زمان به کارایی و سهولت در استفاده از آنان افزوده خواهد شد. اخیراً کانن دوربین دیجیتال جدیدی را به بازار عرضه کرده است که صورت کسانی را که در حال لبخند زدن هستند تشخیص داده و از آنها عکس میگیرد. در آینده نزدیک ما شاهد حضور کیوسک‌هایی خواهیم بود که در کافی شاپ‌ها، مراکز خرید و مال و فروشگاههای اجاره فیلمهای ویدیویی قرار داده شده‌اند تا هر کس بتواند حافظه دوربین عکاسی خود را در داخل آنها قرار دهد و عکسها جهت چاپ به عکاسی ارسال شود و یا در عرض چند دقیقه در همان محل به چاپ رسیده و حاضر شوند.

5 ــ موسیقی ام پی 3
ام پی 3 فرمتی از موسیقی است که کاملاً بر اساس تکنولوژی سی دی تهیه شده است. فرق عمده این دو فرمت، قدرت ام پی 3 در کمپرس کردن فایلهای موزیک و کم کردن حجم و اندازه آنهاست. به طور معمول در هر سی دی کمتر از 20 آهنگ قرار داده میشود در حالی که اگر آهنگها در فرمت ام پی 3 ضبط شده باشند تا 200 آهنگ را میتوان در یک سی دی جا داد.
ام پی 3 خلاصه شده MPEG Audio Layer 3 و یا سطح سوم فرمتی است که توسط شرکت Moving Picture Experts Group MPEG به مرحله تولید رسیده است. مقایسه میان فایلهای موزیک سی دی با ام پی 3 به این ترتیب است که اگر آهنگی برای ضبط در سی دی 10 مگابایت از ظرفیت سی دی را به خود اختصاص بدهد نوع کمپرس شده آن بدون از دست دادن کیفیت صدا در فرمت ام پی 3 فقط به یک دهم آن یعنی 1 مگابایت حافظه نیاز دارد.
آهنگی که در فرمت ام پی 3 ضبط شده باشد در دو حالت قابل استفاده است. میتوان آن را بر روی سی دی معمولی قرار داد و یا به صورت یک فایل دیجیتال در کامپیوتر بایگانی کرد. فایلهای بایگانی شده در کامپیوتر قابلیت انتقال به دستگاههای کوچکی که اندازه برخی از آنها از درازای یک انگشت دست هم کوچکتر است را دارند. این دستگاهها ام پی 3 پلیر نام دارند و میتوانند صدها آهنگ را در خود ذخیره و پخش کنند.

6ــ ارتباط وایرلس
هنا چو 25 سال دارد. او دانشجوی فوق لیسانس رشته ارتباطات و کمک استاد دانشگاه رایرسون است. هنا تصمیم دارد پایان نامه و تز فوق لیسانس خود را به موضوع ارتباط وایرلس WiFi اختصاص دهد. او میگوید تمام دانشجویان من از لپ تاپ استفاده میکنند و همیشه صدای کیبورد در کلاس شنیده میشود. اگر فکر میکنید آنها از موضوع درس یادداشت برداری میکنند کاملاً در اشتباه هستید. دانشجویان من چت و گفتگو با دوستان خود در کلاس و خارج از دانشگاه و گوش کردن به استاد را هم زمان انجام میدهند. رد و بدل کردن یادداشتهای خصوصی که همیشه در کلاسهای درس در میان دانشجویان و دانش آموزان رواج داشته است اکنون با ارسال و دریافت پیامهای آنی با استفاده از سیستم وایرلس دانشگاه صورت میگیرد.
دانشگاه رایرسون مانند تمام مراکز آموزشی از سیستم وای فای استفاده میکند (بایگانی آنلاین شهروند شماره 859). در این سیستم در کلاسها و محلهای مخصوصی که هات اسپات نام دارد هر کس با داشتن لپ تاپ، کامپیوتر مینیاتوری دستی PDA و یا تلفن همراه میتواند علائم مخابراتی شبکه داخلی وای فای را بدون اتصال فیزیکی از طریق سیم و کابل دریافت کرده و به اینترنت وصل شود.
وای فای یا Wireless Fidelity نوعی از اتصال شبکه‌ای است که تمام کامپیوترهای موجود در محدوده پخش علائم مخابراتی را به اینترنت و به یکدیگر متصل میکند. این محدوده معمولاً در شعاع 30 تا 40 متری شبکه مرکزی قرار دارد و ارتباط با استفاده از امواج رادیویی انجام میپذیرد. علاوه بر مراکز آموزشی بسیاری دیگر از محلهای کسب و کار و تجارت مانند رستورانها، فرودگاهها، کتابخانه‌ها، هتلها و کافی شاپ‌ها نیز این پدیده نسبتاً جدید را به مشتریان خود عرضه میکنند.
بیش از 20 شرکت هوایی و خطوط راه آهن در قبال دریافت مبلغ بسیار کم به مسافران خود اجازه میدهند تا در طول پرواز و مسافرت بتوانند با وای فای ارتباط خود را با اینترنت برقرار کنند.
شهرهای بزرگ مانند فیلادلفیا، سانفرانسیسکو، نیویورک و مونترال در نظر دارند شبکه وای فای را در تمام محدوده شهر گسترش دهند تا مردم در هر گوشه شهر و بازار و خانه با شبکه جهانی ارتباط داشته باشند.

7ــ حافظه فلاش
زمان استفاده از دیسکهایی که فلاپی خوانده میشدند و میتوانستند تا حداکثر1/44 مگابایت اطلاعات را در خود بایگانی کنند به سر آمده است به طوری که کامپیوترهای جدید فاقد فلاپی درایو هستند. حافظه‌های قابل حمل نقل جدید فلاش نام دارند و کمترین حجم آنها 128 مگابایت معادل 90 دیسک فلاپی است و به بهای 10 تا 30 دلار بفروش میرسند. بیشترین ظرفیت حافظه فلاش که اکنون در مرحله تولید است میتواند تا حجم 32 گیگابایت اطلاعات کامپیوتری را در خود حفظ کند. با تکنولوژی فلاش که روز به روز به حجم آن افزوده و از بهای آن کم میشود باید در انتظار از بین رفتن سی دی و دی وی دی هم باشیم. حافظه فلاش علاوه بر بایگانی اطلاعات کامپیوتری میتواند عکس، موسیقی و فیلمهای ویدیویی را هم در خود ضبط و پخش کند.
از حافظه‌های فلاش که مورد توجه استفاده کنندگان دوربینهای دیجیتال قرار گرفته است باید از تکنولوژی Secure Digital SD نام برد. در گزارشی که ماه گذشته شرکت تحقیقاتی Needham مستقر در نیویورک آن را تهیه کرده است از شخصی که عکسهای دیجیتال خود را در حافظه اس دی ضبط کرده بود نقل قول شده است "من حافظه دوربینم را که عکسهای ماه عسل من در آن قرار داشت به اشتباه همراه لباسم در ماشین رختشویی شستم و خشک کردم، اما وقتی با نا امیدی عکسها را برای چاپ به عکاسی فرستادم به من گفتند عکسها قابل چاپ هستند و به حافظه اس دی دوربین هم صدمه‌ای وارد نیامده است".
گمان میرود با فروش سرسام آور حافظه‌های فلاش تعداد کسانی که از این نوع حافظه استفاده میکنند تا سال 2008 به 3 برابر افزایش یابد. صنعت موسیقی و فیلم، بخصوص برنامه‌های تلویزیونی دیجیتال با ازدیاد حجم حافظه فلاش به زودی دستخوش تغییر خواهند شد و هر کس با داشتن دستگاههای کوچکی مانند آی پاد که از نوعی حافظه فلاش سود میبرد قادر خواهد بود تا اطلاعات کامپیوتری، آهنگهای دلخواه و فیلمهای سینمایی محبوب خود را در هر کجا که بخواهد استفاده کند.

8 ــ اتومبیل با استفاده کم از سوخت فسیلی
گرانی بهای بنزین، پیش بینی اتمام ذخایر فسیلی در آینده و نگرانی آلودگی روز افزون هوا سازندگان اتومبیل را تشویق کرده است تا نوعی از اتومبیل را که از منابع الکتریکی و سوختی استفاده کند تولید کنند. این نوع اتومبیلها Hybrid نام دارند. هایبرید در انگلیسی به هر جانور دو رگه مانند قاطر، هر لغت که اجزا تشکیل دهنده آن از دو زبان گوناگون باشد اطلاق میشود. استفاده از این کلمه در صنعت اتومبیل سازی اشتراک آن در استفاده از بنزین و الکتریسیته است.
اتومبیلهای هایبرید در هنگام حرکت از بنزین استفاده میکنند و در زمانی که اتومبیل متوقف میشود موتور به صورت اتوماتیک خاموش شده و به محض بر داشتن پا از پدال ترمز، ماشین با نیروی الکتریکی مجدداً روشن شده و به حرکت در میاید.
موضوع دیگری که در این بخش از تکنولوژی برتر مطرح میشود استفاده از سوخت فسیلی در راه اندازی کامپیوترهای دستی کوچک، لپ تاپ، تلفنهای همراه و حافظه فلاش در آینده بسیار نزدیک است. تولید کنندگان وسایل الکترونیکی در نظر دارند در 2 سال آینده، تکنولوژی وسایل الکترونیکی نفتی را جایگزین باطری های قابل شارژ نیکل کادمیوم و لیتیوم یون فعلی کنند.

9ــ جی پی اس، سیستم جهت یابی به کمک ماهواره
انسان در قرنهای گذشته با خیره شدن به آسمان و با کمک ماه و خورشید و ستاره جهت یابی میکرد. اسطرلاب و قطب نما هم سالهای متمادی یار و یاور مردم بود. اکنون با گردش 24 ماهواره در مدار زمین ما از سیستم جهانی تعیین موقعیت Global Positioning System GPS استفاده میکنیم (شهروند شماره‌های 530 و 738). این سیستم جهت یاب در تمام مدلهای جدید اتومبیلهای ساخت جنرال موتورز با نام OnStar نصب شده است. جی ام میگوید روزانه میلیونها نفر در هنگام رانندگی سیستم جهت یاب "آن استار" را مورد استفاده قرار میدهند و در هر ماه بیش از 107 هزار مکالمه ماهواره‌ای که 700 مورد آن به گزارش سرقت و یافتن موقعیت ماشین مسروقه اختصاص دارد انجام میشود.
اخیراً صاحبان سگها هم میتوانند با پرداخت مبلغ کمی یک فرستنده بسیار ظریف را در ماهیچه حیوان قرار دهند تا دیگر هیچ وقت نگران گم شدن سگ خود نباشند. بستن یک مچ بند به دست کودکانی که در پارکهای بازی از والدین خود دور شده و گم میشوند سبب میشود تا سیستم جی پی اس موقعیت آنان را به آنی به پدر و مادر گزارش دهد. گم شدن به تاریخ پیوسته است. اتومبیلی که به جی پی اس مجهز است هیچگاه دزدیده نمیشود و اگر دزدیده شد هر کجا که باشد پیدا میشود. شرکتهای مسئول انتقال ماشینهای تصادف کرده و یا از کار افتاده در کنار جاده، شرکتهای تاکسیرانی و باربری و حتی تراکتورهای کشاورزان نیز از کارایی‌های سیستم جهت یاب حداکثر سود را میبرند. شرکتهای هوایی در نظر دارند به زودی برچسب های هوشمندی را به مسافران عرضه کنند تا آنها هر لحظه بتوانند از موقعیت بار و چمدان خود در طول سفر آگاه شوند. سیستم جی پی اس وارد زندگی روزانه ما شده است، تکنولوژی آن پیشرفت خواهد کرد و همچنان در آینده با ما خواهد بود.

10 ــ اینترنت فون
مکالمه تلفنی شهری و یا راه دور با کمک اینترنت وویپ Voice Over Internet Protocol VoIP خوانده میشود (بایگانی آنلاین شهروند شماره 997). سیستم بسیار ساده است یک دستگاه تلفن مخصوص 35 دلاری با کامپیوتری که به اینترنت متصل است از طریق پروتکل شبکه جهانی ارتباط شما را با شماره تلفن دیگر برقرار میکند. بررسی آماری شرکت In-State نشان میدهد بیش از 5 میلیون نفر در جهان به صورت مستمر از اینترنت جهت تماسهای تلفنی راه دور بهره میبرند.
طرح ارسال صدا بر روی اینترنت ابتدا در یکی از انستیتوهای تحقیقاتی ناسا، سازمان هوا فضایی آمریکا شکل گرفت و سرانجام با ایده تجاری در سایت Net2phone به مرحله اجرا درآمد. در این سایت که به شماره های تلفن آمریکا اختصاص داشت پس از دانلود یک نرم‌افزار با حجم کم تماس از کامپیوتر به تلفن برقرار میشد.
در ابتدای پیدایش سیستم صدا بر روی اینترنت VoIP شرکتهای خصوصی تلفن استفاده از آن را شروع کردند و نرخهای مکالمه در شرکتهای بزرگ مخابرات مانند بل به ناگهان شکسته شد. شرکتهای کوچکتر سرویس دهنده مکالمه بر روی اینترنت با فروش کارت تلفن که هر یک دارای شماره رمز Pin Number بود از مشتریان میخواستند با شماره تلفنهای محلی و بدون هزینه‌ی شهری با اینترنت فون آنان تماس گرفته و ارتباط خود را با مخاطبان راه دور برقرار کنند.
تا پایان سال جاری که چند روزی بیشتر به آن باقی نمانده است بیش از یک میلیون نفر از ساکنان کانادا به طریقی مکالمات خود را از طریق وویپ انجام خواهند داد و شرکتهای مخابراتی اینترنت فون مانند ویدیوترون که 40 در صد بازار وویپ را در آمریکا و کانادا در انحصار خود دارد تلاش میکنند تا بر کیفیت ارتباط تلفنی از راه اینترنت افزوده و صورتحسابهای 50 تا 60 دلاری شرکت مخابرات بل را حداکثر به 5 دلار کاهش دهند.
 

خبرگزاری موج

technology

technology The techniques of engineering and applied science for commercial and industrial purposes. Many fundamental technologies – the smelting and working of metals, spinning and weaving of textiles, and the firing of clay, for example – were empirically developed at the dawn of civilization, long before any concept of science existed. With the advent, in about 3000 BC, of the first major civilizations in Egypt and Mesopotamia, many new technologies were developed – irrigation systems, road networks and wheeled vehicles, a pictographic form of writing, and new building techniques. Other civilizations subsequently became important technological centres, notably those of Greece and Rome, the Arab empire of the 7th to 10th centuries, and the Mayan, Aztec, and Toltec civilizations of the American continent. In the mid-16th century the focus of technological change shifted to Europe, with the beginning of the Scientific Revolution.

By the late 17th century, technology essentially meant engineering. During the 19th century science began to create many new technologies, such as electricity generation and supply and photography. The trend continued into the 20th century, especially with the development of road vehicles, the petrochemical industry, plastics, radio and television, sound recording and reproduction, synthetic fibres, a wide range of pharmaceutical products, nuclear power, and the advent of computers and information technology. Since the 1970s pollution and the depletion of energy resources have caused increasing public concern. This has led to the growth of alternative technologies, with an emphasis on renewable energy sources, recycling of raw materials, and the conservation of energy.