تحسین و اذعان مراکز علمی جهان به تسخیر قله‌های نانوفناوری توسط ایران

مراکز معتبر علمی دنیا اذعان دارند که ایران نه‌تنها در حجم تولید علم نانو بلکه در جهت‌گیری و کیفیت دستاوردهای علمی نیز در دنیا پیشرو است؛ در این گزارش، نگاهی بر اساس مستندات و آمار به حوزه پیشرفت‌های حیرت‌انگیز ایران در حوزه نانو داشته‌ایم.

کد خبر: ۵۷۲۵۰۱

تاریخ: ۲۷ دی ۱۴۰۱ - ۱۲:۴۹

به گزارش خبرنگار اجتماعی ایران اکونومیست، با تصویب «سند ملی توسعه علوم و فناوری نانو» که در جلسه 873 مورخ ٢٤ آبان ماه 1401 شورای‌عالی انقلاب فرهنگی تصویب شد و در تاریخ ٦ آذر 1401 برای اجرا ابلاغ شد، دهه سوم پیشرفت فناوری نانو در کشور آغاز شده است و راه برای بهره‌گیری کشور از آثار اقتصادی و اجتماعی فناوری نانو و مشارکت در مسابقه جهانی در این عرصه تا افق 1412 هموارتر شده است.

سیاست‌‏ها و برنامه‏‌های توسعه فناوری نانو تا افق 1412 در محورهای زیر متمرکز است:

مرجعیت علمی و فناوری در حوزه نانو

ارتقای نوآوری جهانی بر پایه فناوری‌های بدیع مبتنی بر نانو

ارتقای اثرگذاری اقتصادی ـ اجتماعی فناوری نانو با تعیین مأموریت‌های ویژه در حوزه‌های اولویت‌دار صنعتی

صادرات پایدار و ارتقای نشان ساخت ایران محصولات نانو در بازارهای منطقه‌‌ای و جهانی

براساس این سند، ستاد نانو، وظیفـه برنامه‌ریـزى، هماهنگى، نظارت، پایش شاخص‌ها و تسهیل اجراى سند را به‌عهده دارد، همچنین در این ماده، وظایف 10گانه ستاد نانو بیان شده است.

مجید صاحبی‌نژاد؛ دبیر گروه سیاست‌گذاری و ارزیابی ستاد نانوی معاونت علمی و فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان در همین زمینه در گفت‌و‌گو با خبرنگار اجتماعی ایران اکونومیست می‌گوید:‌ یکی از موضوعات مهم در حوزه'نانو'، سند 10ساله سوم توسعه نانو در ایران است که اخیراً در 24 آبان ماه امسال در شورای‌عالی انقلاب فرهنگی تصویب شد و توسط رئیس‌جمهور و رئیس شورای‌عالی انقلاب فرهنگی به دستگاه‌های مختلف از جمله ستاد نانو ابلاغ شد.

وی گفت:‌ این سند عملاً چارچوب حرکت کشور را در 10ساله سوم توسعه نانو مشخص می‌کند. از ویژگی‌های خاص این سند آن است که اقدامات و راهبردهایی که در این سند آمده، براساس تجربیاتی است که توسعه نانو در دو دهه گذشته در کشور داشته است و با آسیب‌شناسی وضع موجود و شناخت فرصت‌های آینده طراحی شده است ضمن آنکه اقدامات در این سند به‌صورت شفاف نوشته شده و نقش‌ها نیز به دستگاه‌های مختلف ابلاغ شده است.

دبیر گروه سیاست‌گذاری و ارزیابی ستاد نانو تصریح کرد:‌ از ویژگی‌های خاص این سند 'قابلیت ارزیابی' است چراکه یکی از مشکلاتی که ما در اسناد مختلف ملی داریم بحث ارزیابی‌پذیری آن است چراکه وقتی که یک سند به‌صورت 'ارزیابی‌پذیر' نوشته نشود، عملاً پیگیری و تحقق آن با مشکل مواجه خواهد شد. ما در سند نانو در سه طرح 'کلان،‌ برنامه و اقدام' هدف‌گذاری کرده‌ایم و شاخص داریم و اهداف کمی در آن مشخص شده است.

صاحبی‌نژاد ادامه داد: یکی از ویژگی‌های دیگر این سند که آن را از اسناد سایر کشورها متمایز می‌کند، 'بروزرسانی مداوم' است. در این سند تا افق 1412، برنامه‌ها، راهبردهای کلان، چشم‌انداز و اهداف کلان مشخص است اما این‌طور نیست که زمانی که سند به تصویب رسید ما کارهای خود را انجام دهیم و در سال 1412 پیگیری کنیم که اهداف این سند تحقق پیدا کرده است یا خیر! بلکه ما سالانه ارزیابی داریم و این سند در بازه‌های سه تا چهار ساله در چارچوب برنامه کلان 10ساله بروز می‌شود.

دبیر گروه سیاست‌گذاری و ارزیابی ستاد نانو ادامه داد:‌ در نهایت سه ویژگی قابلیت ارزیابی، راهبردها و اقدامات شفاف و قابلیت اجرا مبتنی بر شناختن فرصت‌ها و با آسیب‌شناسی وضع موجود و بروزرسانی مداوم از مهمترین نکاتی است که این سند را از سندهای قبلی متمایز کرده است. براساس بیانیه گام دوم انقلاب که در 22 بهمن 1397 منتشر شد، ستاد نانو از سال 1398 شروع به تدوین این سند کرد که ـ شکر خدا ـ امسال هم به تصویب رسید.

وی گفت:‌ مأموریت‌های ویژه‌ای به ستاد نانو محول شده است که در 5 حوزه اولویت‌دار صنعتی این مأموریت‌های ویژه داده شده است که این مأموریت‌ها عملاً مسائل و مشکلات کشور هستند که با فناوری نانو به‌دنبال آن هستیم که راهکارهایی را ارائه کنیم و به‌طورکلی 11 مأموریت در این سند آمده است. 5 حوزه اولویت‌دار شامل 'آب و محیط زیست، انرژی، کشاورزی، سلامت و بهداشت و ساخت‌و‌ساز' است که در هر کدام از این حوزه‌های صنعتی اولویت‌دار مأموریت‌های ویژه داریم.

صاحبی‌نژاد ادامه داد: به‌عنوان مثال در حوزه محیط زیست، بحث تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی سالم و تصفیه پساب‌های خانگی و صنعتی را داریم. یکی از موضوعات و مشکلات بسیار مهم کشور 'آب' است و ستاد نانو یک مأموریت مشخص دارد و به‌دنبال حل مسئله و ارائه راهکارهای فناورانه برای حل این موضوع است.

وی گفت: یکی از مأموریت‌های دیگر، توسعه راهکارهای بومی کاهش آلودگی هوا مبتنی بر فناوری نانو است. یکی از مأموریت‌های مهم سند 10ساله فناوری نانو در کشور به ستاد نانو، بحث توسعه فناوری‌های میکرو است که در همین سندی که ابلاغ شده است این موضوع اضافه شده است که با توجه به اینکه بسیاری از فناوری‌های حوزه میکرو ارتباط نزدیکی با فناوری نانو دارند و برای توسعه و تجاری‌سازی خود علاوه بر زیرساخت‌های اختصاصی، نیاز به زیرساخت‌های مشترکی نیز دارند، این مأموریت به ستاد نانو داده شده است که برنامه اختصاصی حوزه فناوری‌های میکرو را نیز تدوین کند و این هم در دستور کار ستاد نانو در 10ساله سوم قرار داده شده است.

اما در ادامه، برخی از مهم‌ترین دستاوردهای کشور در حوزه علم، فناوری و اقتصاد نانو در جمهوری اسلامی ایران بیان می‌شود.

پرورش و توسعه سرمایه‌های انسانی ماهر و کارآمد فناوری نانو

با هدف‌ شناسایی و پرورش استعدادها، تاکنون نزدیک به 1.5 میلیون دانش‌آموز در قالب برنامه‌های متنوع آموزشی از جمله کارگاه، جشنواره، مسابقه و المپیاد با مبانی و کاربردهای فناوری نانو آشنا شده‌اند.

در هر استان، حداقل یک آزمایشگاه دانش‌آموزی آموزش فناوری نانو (در مجموع 88 آزمایشگاه) با تجهیزات تخصصی ساخت ایران راه‌اندازی شده است. در این برنامه‌ها تلاش می‌شود افراد مستعد و برگزیدگان این مسابقات و المپیادها، در قالب کانون برگزیدگان باشگاه نانو ساماندهی شوند تا به نقش‌آفرینی در زیست‌بوم فناوری نانو مشغول شوند.

با توجه به جهت‌گیری برنامه فناوری نانو که از ابتدا رویکرد درون‌زا و متکی به توان علمی داخلی داشته است، ستاد فناوری نانو با یک الگوی حمایتی و بدون اینکه رقیب نهادهای دانشگاهی و پژوهشی شود، موجب شده است که بیش از 40 هزار نفر در سطوح کارشناسی ارشد، دکتری و اعضای هیئت علمی در بیش از 150 مرکز دانشگاهی، در زمینۀ آموزش و پژوهش فناوری نانو فعال شوند. رویکرد جدید بر شکل‌گیری تیم‌های تحقیقاتی توانمند با تمرکز بر حوزه‌های مشخص برای دستیابی به محصولات نوآورانه و رفع نیازهای صنایع تأکید دارد.

در حوزه تولید علم نانو، محققان ایرانی تاکنون با انتشار بیش از 103 هزار مقاله در مجلات معتبر نمایه‌شده در ISI، رتبه چهارم جمهوری اسلامی ایران در علم نانو را در جهان تثبیت کردند، این در حالی است که در سال 2001 میلادی ایران با انتشار 10 مقاله، دارای رتبه 57 بود.

پیشرفت‌های علمی و تحقیقاتی نانو در ایران و اذعان ناظران خارجی به جهش علمی نانو

در تحقیقی بین‌المللی که با بودجه بنیاد ملی علم ایالات متحده (NSF) توسط محققان دانشگاه معتبر جورجیاتِک آمریکا با همکاری محققانی از چین انجام شده و نتایج آن در مقاله‌ای در سال 2018 منتشر شده، بر قرار گرفتن ایران میان 5 کشور پیشروی جهان در حوزه نانو صحه گذاشته است و تأکید می‌کند ایران نه‌تنها در حجم تولید علم نانو بلکه در جهت‌گیری و کیفیت دستاوردهای علمی نیز پیشرو است. این تحقیق بین‌المللی، به مقایسه کشورها و مؤسسات علمی و فناوری براساس شاخص جدیدی تحت عنوان «تمرکز بر حوزه‌های درحال ظهور فناوری» می‌پردازد. این معیار نشان می‌دهد که ایران، نه‌تنها از لحاظ تولید علم نانو در سال 2017 میلادی به رتبه پنجم جهان دست پیدا کرده است، بلکه بیشترین تمرکز را به‌همراه 4 کشور پیشرفته دیگر، بر نوظهورترین و پیشروترین حوزه‌های علم و فناوری قرار داده است. بر اساس این معیار کشور چین با فاصله زیاد رتبه اول و چهار کشور آمریکا، کره جنوبی، هند و ایران با فاصله‌ای کمتر نسبت به یکدیگر در رتبه‌های دوم تا پنجم قرار گرفته‌اند. در این رتبه‌بندی، ایران بالاتر از تمام کشورهای اروپایی و همچنین کشور ژاپن با هزینه‌کرد میلیارد دلاری در حوزه تحقیقات نانو قرار گرفته است و نویسندگان مقاله صراحتاً از این امر ابراز شگفتی کرده‌اند.

در گزارشی که توسط کمیسیون اقتصادی سازمان ملل متحد برای آفریقا در آوریل 2020 منتشر شده است، توسعه فناوری نانو در جمهوری اسلامی ایران به‌عنوان یک نمونه برای درس‌آموزی مورد تأکید قرار گرفته و ذکر تجربیات و دستاوردهای ایران در این فناوری در 7 قسمت برشمرده شده است. این گزارش، ایران را پیشگام در سیاست‌گذاری نانو بعد از آمریکا و چین و قبل از اتحادیه اروپا معرفی کرده است و با اشاره به برخی از برنامه‌های توسعه نانو در ایران، رویکرد ایران در شبکه‌سازی آزمایشگاه‌های نانو برای تأمین زیرساخت‌های پژوهشی را به‌عنوان یک الگو برای کشورهای آفریقایی معرفی کرده است، همچنین براساس این گزارش، ایران کنار کشورهای پیشرفته دنیا از قبیل آمریکا، چین، انگلستان، روسیه و اتحادیه‌ اروپا بیشترین تعداد استانداردهای ملی تدوین‌شده در فناوری‌ نانو را دارد.

توسعه فناوری، نوآوری و زیرساخت‌های نانو

شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو با هدف ایجاد بستری مناسب برای ارائه خدمات آزمایشگاهی به محققین دانشگاهی و صنعتی و استفاده بهتر از ظرفیت‌های آزمایشگاهی کشور تشکیل شد. هم‌اکنون 2917 تجهیزات نانو در 88 آزمایشگاه تحقیقاتی در دانشگاه‌ها و بخش خصوصی در قالب شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو به ارائه خدمات مشغول هستند.

آموزش و پژوهش در فناوری نانو، متکی به تجهیزات پیشرفته‌ای است که عموماً تهیه آنها از خارج با مشکل مواجه است و از طرفی بدون ورود به عرصه ساخت این تجهیزات، کشور نمی‌تواند به نوآوری و پویایی در تولید محصولات جدید برسد. تاکنون 237 دستگاه پیشرفته توسط 64 شرکت ایرانی ساخته شده که مهم‌تر از بازار ایجادشده و قطع وابستگی به خارج، باعث خودباوری در متخصصان شرکت‌های داخلی نیز شده است.

طی 16 سال گذشته، 331 پتنت نانوی ایران در دفاتر ثبت پتنت معتبر جهان از قبیل دفتر آمریکا (USPTO) و اروپا (EPO) ثبت شده است که این تعداد، معادل 27 درصد از کل پتنت‌های ایران (مربوط به‌تمامی حوزه‌های علم و فناوری) در این دفاتر است. در نمودار زیر مجموع پتنت‌های ایرانی ثبت‌شده در دو دفتر اروپا و آمریکا به‌تفکیک سال نمایش داده‌ شده است:

زیرساخت‌های تولید نیمه‌صنعتی نانو (نانوفب) نقش مهمی در تسریع تجاری‌سازی فناوری‌های توسعه‌یافته به کاربردهای صنعتی دارند. تاکنون مراکز مختلف تولید نیمه‌صنعتی نانو از جمله مرکز صنعتی‌سازی نانوفناوری کاربردی (شامل6 پایلوت تجهیزات نیمه‌صنعتی)، فب نانوداروی ضدسرطان، نانوفب باتری پیشرفته، فب الکترونیک چاپی، فب سلول خورشیدی، مرکز نانو کامپوزیت و مرکز توسعه نانوالکترونیک راه‌اندازی شده است.

موضوع استانداردسازی یکی از مهم‌ترین زیرساخت‏های تجاری‏سازی و توسعه بازار محصولات فناورانه محسوب می‌شود. تاکنون 151 استاندارد ملی فناوری نانو در کشور تدوین شده و به تصویب کمیته ملی استاندارد فناوری نانو رسیده است، همچنین تاکنون 10 استاندارد در سازمان بین‏‌المللی استاندارد (ISO) با پیشنهاد و راهبری جمهوری اسلامی ایران تدوین شده و به تصویب رسیده است.

رسوخ فناوری نانو در صنایع موجود کشور و صنعتی‌سازی فناوری نانو

شبکه تبادل فناوری نانو برای رفع تقاضاهای شرکت‌های صنعتی موجود بر پایه فناوری‌های توسعه‌یافته داخلی ایجاد شده است. در این شبکه، 38 کارگزار تبادل فناوری نانو مشغول فعالیت هستند و تا مهرماه 1401، نزدیک به 4000 تقاضای صنعتی احصا شده است و بیش از 300 پروژه موفق تبادل فناوری نانو بین فناوران و شرکت‌های صنعتی در کشور به اتمام رسیده است.

چالش فناوری و نوآوری یک رقابت با هدف توسعه راه‌حل‌های فناورانه برای حل مشکلات بنگاه‌های صنعتی یا توسعه خدمات و محصولات نوآورانه است. در این نوع مسابقات، شرکت‌های صنعتی خصوصی یا دولتی می‌توانند مناسب‌ترین راه‌حل‌های فناورانه را برای غلبه بر مشکلات فناورانه خود بیابند. شرکت‌کنندگان در چالش نوآوری را عموماً دانشجویان یا اعضای هیئت علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها، پژوهشگران مستقل، و شرکت‌های کوچک و متوسط خلاق و نوآور (اعم از دانش‌بنیان و غیر آن) از داخل یا خارج کشور تشکیل می‌دهند. خلاصه آماری عملکرد پلتفرم چالش تا پایان سال 1400 در شکل زیر آمده است:

ساخت ماشین‌‏آلات موردنیاز برای راه‌‏اندازی خطوط تولید محصولات نانو به‌عنوان یکی از اولویت‏‌های اصلی توسعه صنعت نانو است. تاکنون بیش از 100 خط تولید صنعتی با ماشین‌آلات و تجهیزات نانوی ساخت ایران مورد بهره‌‏برداری قرار گرفته‏‌اند، همچنین علاوه بر تأمین تجهیزات صنعتی برای صنایع داخل کشور، برخی از این تجهیزات و خطوط تولید از جمله خط تولید صنعتی نانوالیاف، خط تولید پوشش‌های سخت نانو و سامانه نانوی تصفیه صنعتی پساب به کشورهای کره جنوبی، چین و مالزی صادر شده است.

افزایش محصولات نانوی ساخت ایران و توسعه بازار نانو

هم‌اکنون 1409 محصول نانو در بیش از 15 حوزه صنعتی مبتنی بر فناوری‌های داخلی تولید و روانه بازار می‌شود. روند روبه‌رشد محصولات نانومقیاس در نمودار زیر آمده است:

در سال 1400، رقم کلی فروش محصولات نانوی ساخت ایران قریب به 202.804 میلیارد ریال بوده است. در نمودار زیر روند حجم بازار نانوی ساخت ایران در فاصله سال‌های 1392 تا 1400 نشان داده شده است:

سهم بازار داخل و همچنین صادرات ایران در حوزه فناوری نانو در سال 1400 به‌شرح زیر است:

برای محاسبه مقدار ارزی فروش محصولات نانو، میانگین روزانه نرخ ارز دلار از سامانه sanarate.ir استخراج شده است که برای سال 1400 معادل 229000 ریال محاسبه شد.

سهم حوزه‌های صنعتی مختلف از بازار فروش محصولات نانوی کشور در سال 1400 به‌شرح زیر است، صنعت ساخت‌و‌ساز به‌دلیل نفوذ بیشتر فناوری نانو در این بخش بیشترین سهم را دارد که بخش عمده آن مربوط به حوزه پوشش‌های نانو است:

گسترش برنامه‌های صادراتی محصولات نانو در سال‌های اخیر و ایجاد پایگاه‌های صادراتی نانو در کشورهای چین، هند، اندونزی، سوریه، ترکیه و عراق بستر ورود کالا، تجهیزات و خدمات فناوری نانوی ایران به بازارهای جهانی را فراهم کرده است. تاکنون محصولات نانوی ساخت ایران به 49 کشور از 5 قاره جهان صادر شده است. کشورهای قزاقستان، ترکمنستان، پاکستان، عمان، عراق و ترکیه از جمله کشورهایی هستند که رقم صادرات محصولات نانویی ایران در این کشورها بالای 10 میلیون دلار است.

بهبود کیفیت زندگی مردم با فناوری‌های نانوی ایرانی

اولویت‌های صنعتی فناوری نانو در کشور شامل سلامت، آب و محیط زیست، انرژی، کشاورزی و ساختمان است. تلاش شده است فناوری‌های لازم برای تقویت کشور در این عرصه‌ها، توسعه و به‌کار گرفته شود. نمونه‌هایی از این فناوری‏‌های مبتنی بر نانو که همگی مبتنی بر توان داخلی هستند در شکل زیر آورده شده است.

در همه‌گیری بیماری کرونا، فناوران و شرکت‌های نانوی ایرانی محصولات مختلفی برای پیشگیری و تشخیص ویروس کرونا تولید و عرضه کردند. در شکل ذیل مشخصات محصولات نانوی ساخت ایران در برابر کرونا تشریح شده است:

+