زمینه های تحقیق و توسعه دانشگاهی در حوزه نانو

کد مطلب: ۹۹۰۶۰۳۱۳
نانو تکنولوژی تاکنون به طرق مختلف تاثیرات مثبت و شگفت‌انگیزی بر زندگی انسان گذاشته است؛ هر چند این تکنولوژی به نسبت نوپا، توسعه گسترده‌ای داشته است، با این وجود باز هم جای پیشرفت و ترقی در ابعاد مختلف را دارد. از این رو، فعالیت‌های R&D یا تحقیق و توسعه گسترده‌ای هم در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی و هم در شرکت‌ها، شتابدهنده ها و کمپانی‌های بزرگ در حال اجراست.
در این مقاله سعی شده است که به اختصارمروری بر فعالیت‌های مرتبط با فناوری نانو در این مراکز داشته باشیم.
با تیم تحلیلی دارو و سلامت شتابدهنده دارویی هنام تا پایان مقاله همراه باشید.

تحقیقات R & D و شتابدهنده ها

یک بررسی مطلوب در زمینه تحقیق و توسعه‌ای که در مراکز تحقیقاتی انجام می‌شود، باید ۳ ویژگی زیر را داشته باشد:

• ابداع محصولات، روش‌ها و یا نرم افزار‌های جدید و یا توسعه و بهبود آن‌ها.
• عدم قطعیت در این ابداع جدید وجود نداشته باشد.
• روند آزمایش‌ها و روش‌های تحقیق و توسعه طبق استانداردهای جهانی باشد.

هزینه‌های تحقیق و توسعه در همه زمینه‌ها شامل حقوق کارکنان مشغول در آن واحد تحقیقاتی، هزینه تدارکات و مواد و آزمایش‌های مختلف و هزینه‌های نهایی همچون مراحل ثبت اختراع و … است.

در همین رابطه در هنام بخوانید: بررسی خدمات نانو تکنولوژی در صنعت داروسازی

سازمان (NNI (National Nanotechnology Initiative

این سازمان در سال ۲۰۰۰ در ایالات متحده آمریکا، به منظور ایجاد یک چارچوب کلی برای تنظیم اهداف، اولویت‌ها و استراتژی‌ها برای پرورش و هماهنگی R & D ها در زمینه نانو تکنولوژِی ایجاد شد. NNI وظیفه شناسایی اهداف مختلف تحقیق و توسعه را بر عهده دارد.
این سازمان حدود ۲۷ آژانس مختلف در زمینه نانو تکنولوژی را مدیریت می‌کند.
در سال‌های ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۴ این سازمان چیزی در حدود ۲۰ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری داشته است. در سال ۲۰۱۴ حدود ۱.۷ بیلیون دلار به تنهایی به این سازمان اختصاص داده شده است.
این ارقام، می‌توانند به راحتی کمک هزینه و بودجه مراکز تحقیقاتی، دانشگاهی و بیزینس‌هایی که در حوزه نانو تکنولوژی فعالیت دارند را تامین کند.
در خارج از ایالات متحده آمریکا نیز حدود ۱۰۰ آژانس علمی، تحقیقاتی زیر نظر سازمان NNI فعالیت‌های تحقیقاتی و حتی تولیدی انجام می‌دهند.

چند مثال از فعالیت تحقیق و توسعه نانو تکنولوژی دانشگاهی

دانشگاه Rice

مرکز تحقیقات نانوی این دانشگاه در سال ۱۹۹۳ تاسیس شده است.
این مرکز جز نخستین مراکز تحقیقات نانو تکنولوژی دنیا محسوب می‌شود که در زمینه پیشرفت نانو تکنولوژی در ابعاد جهانی تاثیر شگرفی داشته است.
فعالیت‌های این دانشگاه بیشتر در حوزه‌های انرژی، منابع آبی، بیماری‌ها و همچنین آموزش حیطه‌های نانو تکنولوژی در این بستر‌ها می‌باشد.
از جمله موفقیت‌های اخیر این دانشگاه به کارگیری نوارهایی از گرافن برای افزایش کارایی باتری‌ها است.
همچنین ابداع روشی جدید برای توسعه و بهبود پردازنده‌های نوری و ابداع نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی که بر پایه block copolymerها ساخته شده‌اند، از موفقیت‌های این دانشگاه در زمینه نانو تکنولوژی می‌باشد.

انستیتوی تکنولوژی ماساچوست

سازمان (Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN به مدت ۱۰ سال روی به کارگیری نانو تکنولوژی برای محافظت از سربازان تحقیق کرده است.
این سازمان با نهادهای ارتشی، صنعتی و همچنین یک تیم تحقیقاتی از MIT همکاری داشته است.
این همکاری در زمینه تحقیق و توسعه برای کشف و ابداع مواد، ابزار، روش‌ها و سیستم‌های محافظت از سربازان صورت گرفته است. ISN روی به کارگیری نانو تکنولوژِی برای افزایش کارایی، راحتی و کاهش وزن مواد منفجره و همچنین تجهیزات مراقبت از حملات بالیستیک تمرکز دارد.

دانشگاه کالیفرنیا

(California NanoSystems Institute (CNSI با همکاری مراکز UCLA و UC santa barbara برای کار در زمینه نانو تکنولوژی ایجاد شده است.
این نهاد در ۴ حیطه فعالیت دارد: انرژِی، محیط، پزشکی و تکنولوژی اطلاعات (IT)
از جمله موفقیت‌های اخیر این نهاد می‌توان به ابداع یک غشاء تصفیه کننده آب اشاره کرد که مزیت‌های گوناگونی را برای امور شهرداری و همچنین صنعتی به ارمغان آورده است.
این غشاهای از جنس سرامیکی-پلیمری از انواع سنتی موجود در مارکت هم ارزان تر هستند و هم اینکه به دلیل سایز سوراخ‌های آن‌ها که در ابعاد نانو ساخته شده کارایی بسیار بالاتری دارند.

دانشگاه هاروارد

(Kavli Institute for Bionano Science and Technology (KIBST در بخش شتابدهنده دانشگاه هاروارد نهادی است که برای توسعه هرچه بیشتر علم نانو تکنولوژی و کارایی آن در زندگی انسان و علم بیولوژی تلاش می‌کند.
دانشمندان زیادی در حیطه‌های علمی مختلف اعم از بیولوژیست‌ها،شیمیست‌ها، مهندس‌ها در رشته‌های مختلف، فیزیکدان‌ها و همچنین پزشکان و داروسازان با یکدیگر همکاری می‌کنند.
این همکاری در جهت یافتن ارتباطی میان ساختارهای نانو ذره و تاثیر آن‌ها بر کارایی سیستم‌های بیولوژیک می‌باشد.
پروژه‌های در حال انجام عبارتند از:هوش مصنوعی، رباتیک، معدنی‌سازی مواد زیستی، مهندسی مواد کریستالی و بایو اپتیک.
در تمام موارد بالا سعی دانشمندان بر استفاده هرچه بهتر فناوری نانو جهت پیشرفت است.

دانشگاه کرنل

شتابدهنده این دانشگاه در زمینه نانو تکنولوژی به خصوص در فیلدهای خصوصیات الکتریکی نانو ذرات، نانو مگنت‌ها، سیستم‌های نانوالکترومکانیکال و خصوصیت شناسی ذرات نانو فعالیت می‌کند.
از پروژه‌های اخیر این دانشگاه می‌توان به تلاش برای بهبود تکنولوژِی‌های الکترونیکی بر پایه سیستم‌های نانو الکتریک کربن یا سیلیکون بیس اشاره نمود.
همچنین توسعه روش‌های رزولوشن مواد مختلف با استفاده از  nanolithography مثالی در این زمینه است.

در همین رابطه در هنام بخوانید: نقش نانو فناوری در پیشرفت تکنولوژی آینده

چند مثال از فعالیت‌های تحقیق و توسعه شرکت‌ها

همزمان با انجام فعالیت‌های تحقیق و توسعه در مراکز دانشگاهی و پیشبرد اهداف آکادمیک، بعضی شرکت‌های بزرگ و شتابدهنده ها به یاری این مراکز شتافته‌اند.
این همکاری علاوه بر کمک به مراکز تحقیقاتی، سود بالایی را برای این شرکت‌ها در صورت ورود محصولات به بازار به همراه می‌آورد.
نانو تکنولوژی در زمینه الکترونیک مسبب پیشرفت‌های شگرفی شده‌است.
در همین زمینه می‌توان کمپانی IBM را مثال زد که در زمینه تولید چیپ‌های کامپیوتری از جنس کربن نانو تیوب‌ها فعالیت می‌کند.
این چیپ‌ها از انواع سیلیکونی قدرتمندتر و سریع‌تر هستند و انتقال انرژی را به نحو مطلوبی انجام می‌دهند.

داروهای هدفمند

بسیاری از کمپانی‌های بزرگ داروسازی در پی پیشرفت در زمینه تولید دارو‌های هدفمند (targeted drug delivery)هستند. برای مثال شرکت داروسازی فایزر چندی پیش اعلام کرد که حدود ۱۶۰ میلیون دلار روی تحقیق و توسعه دارورسانی هدفمند توسط نانو تکنولوژی سرمایه گذاری کرده است.
این شرکت در حال حاضر روی accurins کار می‌کند. این مواد به صورت هدفمند در درمان سرطان، بیماری‌های قلبی و عروقی و بیماری‌های التهابی به کار برده خواهند شد. در واقع این ماده در صورتی که در ابعاد نانو باشد می‌تواند به صورت اختصاصی به پروتئین‌های خاصی از سطح سلول‌های سرطانی متصل شده و داروی ضد سرطان دوستکسل را آزاد کند.

کشور‌های پیشگام در عرصه نانو تکنولوژی

همانطور که میبنید جمهوری اسلامی ایران در عرصه تولید علم نانو جایگاهی فوق العاده در جهان دارد.

برترین مراکز دانشگاهی جهان در عرصه نانو تکنولوژی

دانشگاه‌های برتر ایران در حوزه نانو

نوآورترین کشور‌های دنیا در زمینه علوم نانو در سال ۲۰۱۹

طی ۹ ماه اول سال ۲۰۱۹ حدود ۳۶۵ هزار پتنت در اداره ثبت اختراع و نشان تجاری آمریکا و اداره ثبت اختراع اروپا ثبت شده که بیش از ۱۰ هزار و ۳۰۰ مورد آن‌ها (حدود ۲.۸ درصد) مربوط به فناوری نانو است.

آمریکا مانند همیشه فعال‌ترین بازار جهان برای نوآوری‌ها در زمینه فناوری نانو را در اختیار دارد، تا جایی که سال ۲۰۱۹ بیش از ۸ هزار و ۹۰۰ اختراع نانویی در اداره ثبت پتنت آمریکا ثبت شده است. علاوه بر ایالات متحده و اروپا، چین و کره جنوبی نیز مبتکر و صاحب امتیاز ثبت اختراع فناوری نانو هستند.

۶۲ کشور در جدیدترین فهرست کشور‌های برتر با بیشترین اختراعات ثبت شده حوزه فناوری نانو حضور داشتند که در این میان آمریکا با داشتن حدود نیمی از حق ثبت اختراعات این حوزه در صدر فهرست قرار گرفته است و پس از آن کشور‌های آسیای شرقی از جمله کره جنوبی، ژاپن و در نهایت کشور‌های پیشگام اروپایی یعنی آلمان، فراسه و انگلیس مکان‌های بعدی این فهرست را قبضه کرده‌اند.

در همین رابطه در هنام بخوانید: بررسی کمپانی‌های برتر جهانی در حوزه نانو

اهمیت حق ثبت اختراعات

نکته جالب توجه در مورد کشور‌هایی مثل ایران و عربستان سعودی این است که شاید هیچ کدام از آن‌ها در لیست کشور‌های برتر با بیشترین تعداد اختراعات ثبت شده در فناوری نانو قرار ندارند، اما حق ثبت اختراعات نانو تکنولوژی درصد فوق‌العاده بزرگی از کل اختراعات ثبت شده آن‌ها را تشکیل می‌دهد و از این نظر بسیار حائز اهمیت هستند. به عنوان نمونه، در سال ۲۰۱۹ حدود ۹۳ اختراع ایرانی حوزه فناوری نانو، که در اداره ثبت اختراع آمریکا ثبت شده است، ۱۹ درصد کل اختراعات کشور را تشکیل می‌دهد و این میزان نشان‌دهنده اهمیت ویژه نانو در ایران است.

جمع بندی

نانو تکنولوژی نوعی فناوری است که در صورت داشتن سیر مثبت پیشرفت می‌تواند در ابعاد گوناگونی همچون محیط زیست، کاربردهای پزشکی و داروسازی، IT و … زندگی بشر را تحت تاثیر قرار دهد.
در همین راستا مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی و شتابدهنده ها، تمام عزم خود را جزم کرده‌اند تا به تولید علم در این زمینه و همچنین تحقیق و توسعه و در مراحل پایانی به ثبت اختراع و تولید دست یابند.

شتابدهنده دارویی هنام فارمد، آماده پذیرش ایده‌های استارتاپی شما در حوزه نانو فناوری است.
تنها کافیست وارد وبسایت شده و ایده خود را ثبت کنید.
از صفر راه اندازی استارتاپ تا صد رسیدن به درآمد و صادرات همراه شما هستیم.
شرکت شتابدهنده دارویی هنام فارمد

منابع:

isna

rdtaxsavers