پایداری و ثبات نتایج و تحقیقات به درستی به بخشی جدایی ناپذیر از تقریباً هر فعالیتی که امروز انجام میدهیم تبدیل شده است. دنیای تحقیق و توسعه نانو تکنولوژی نیز از این قاعده مستثنی نیست. در یک چرخه بهبود، محققان در حال توسعه نانو مواد جدید، دستگاههای نانو تکنولوژی و روشهای نانو ساختی هستند که بر دستیابی به نتایجی متمرکزند که میتواند به ایجاد فرایندهای پایدارتری برای بشر کمک نماید.
این مواد، دستگاهها و روشهای جدید اغلب در صنایع مختلفی مانند فرآوری مواد غذایی، الکترونیک، کشاورزی و لوازم آرایشی به کار گرفته میشوند. اما پیچیدگی این پیشرفتها و رفتار پویای نتایج آنها، ارزیابی پایداری (و ایمنی) را چالش برانگیز میکند.
مقررات نیز برای همگام شدن با سرعت پیشرفت فناوری، در این زمینه تلاش می کند. بنابراین ضروری است که متخصصان تحقیق و توسعه ضمن دنبال کردن اصول طراحی پایدار، اطمینان حاصل کنند که این پایداری جزو اصول بنیادین هسته فعالیت آنها قرار داشته باشد.
فناوری نانو و آیندهای پایدارتر
نانو تکنولوژی یکی از فناوریهایی است که ممکن است رشد سبز را امکان پذیر کند. به اصطلاح “نانو فناوری سبز” یا “علم نانو سبز” اصول شیمی سبز را در طراحی، تولید، استفاده و دفع نانومواد و دستگاههای فناوری نانو به کار میگیرد.
محققان نانو، موادِ کم خطرتری مانند نانو سلولز را به جای نانو پلیمرهای مصنوعی معرفی کردهاند. روشهای سنتزی که از مواد ایمن و تجدیدپذیر برای بسترها، معرفها و حلالها استفاده میشوند نیز توسعه پیدا کردهاند. در دهههایی که نانو تکنولوژی به یک حوزه تحقیقاتی اختصاصی تبدیل شد، دانشمندان پیشرفتهای چشمگیری در درک رفتار زیستمحیطی و سمشناسی نانو مواد مختلف داشتهاند.
با این حال، سؤالات پیرامون پایداری کاربردهای نانو تکنولوژی همچنان باقی است. محصولات جدید مصرفکننده و صنعتی و نسلهای جدید نانو مواد دائماً در حال توسعه هستند و هر کدام چالشهای جدیدی را برای ارزیابی پایداری این محصولات نشان میدهند.
در دو سال گذشته، مقامات نظارتی و محققان، نگرانیهایی را در مورد نانو مواد به اصطلاح «هوشمند» نیز شناسایی کردهاند. اینها موادی هستند که برای تعامل پویا با محیط اطراف خود طراحی شدهاند و در حال حاضر به طور گسترده در محصولاتی برای بخشهای زیست پزشکی، آرایشی و بهداشتی و مصرف کننده و تولید الکترونیک صنعتی استفاده میشوند.
بخشهای بیشتری احتمالاً در آینده از کاربردهای نانو مواد هوشمند مانند کشاورزی و ساختوساز استفاده خواهند کرد که نشاندهنده مقادیر قابل توجهی از فعالیتهای اقتصادی انسانی است.
اصول طراحی برای اطمینان از پایداری نانو تکنولوژی
در پاسخ به این چالشها، طرفداران پایداری یک رویکرد نوآوری ایمن برای تحقیقات نانو مواد پیشنهاد کرده اند. در واقع ترکیبی از اصول طراحی ایمن (Safe by Design) در شرکتها با رویکرد آمادگی نظارت از طرف نهادهای حاکم است.
نانوموادی که از نظر طراحی ایمن هستند شامل موادی میشوند که برای انسان یا محیطزیست خطرناک نیستند، بدون خطرات محیط کار یا زبالههای بازیافت نشده تولید میشوند و راههای دفع و بازیافت در دسترس و کارآمد را برای پایان عمر خود دارند.
علاوه بر حصول اطمینان از عدم مغایرت توسعه علم نانو با اهداف زیست محیطی جهان برای حفاظت از سیاره ما، معیارهای پایداری در توسعه نانو تکنولوژی نیز پذیرش و اعتماد عمومی برای پیشرفتهای فناوری را تضمین میکند.
علم نانو همچنین میتواند به دستورالعملها و مقرراتِ مبنی بر پایداری گستردهتری که برای کل اقتصاد طراحی شده است، پاسخ دهد و آن را تطبیق دهد. برای مثال، قرارداد سبز اروپا، و همچنین استراتژی صنعتی اروپا و استراتژی مواد شیمیایی برای پایداری که برای دستیابی به اقتصاد پایدار اتحادیه اروپا، منصفانه و فراگیر نیز باشد، از جمله این قوانین هستند.
این طرحها در راستای اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (UN) در سال 2030 است و سیاست ها مستلزم آن است که مواد جدید مقرون به صرفه، ایمن، پایدار و کاربردی باشند تا با مقررات مطابقت داشته باشند.
به طور مشابه، سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) از “رشد سبز” با “نوآوری و فناوری سبز” حمایت میکند. این سازمان به ویژه حامی مدل اقتصاد دایرهای برای دستیابی به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل میباشد.
در حالی که این ابتکارات سیاستی چارچوبی برای توسعه پایدار در علم نانو ایجاد میکند، اما به طور خاص به علم نانو، نانو تکنولوژی یا مواد نانو نمیپردازد. در واقع آنها بر اطمینان از اینکه طراحی برای مواد یا محصولات جدید، شامل توجه به پایداری در هر مرحله خواهد بود، تمرکز میکنند. این شیوه، رویکردِ مرسوم به تأیید نظارتی را تغییر میدهد – به دنبال تأیید یک ماده یا محصول جدید پس از تکمیل توسعه آن – و از هدر رفتن منابع برای آوردن مواد یا محصولات ناپایدار به بازار جلوگیری میکند.
پایداری سبز نانو تکنولوژی
در علم نانو، محققان مدلسازی در حال پیشنهاد یک رویکرد پایدار برای توسعه، پس از اجرای موفق و بهتر شیمی سبز در سالهای اخیر، هستند.
قوانینی مانند قانون ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی (REACH) که در سال 2006 توسط اتحادیه اروپا تصویب شد، نیازمند ارزیابی ایمنی شیمیایی برای محصولات شیمیایی جدید است که اطمینان حاصل میکند که ساخت و استفاده از آنها خطرات بهداشتی یا زیستمحیطی غیرقابل قبولی ندارد.
اتخاذ اصول اقتصاد دایره ای در صنایع شیمیایی نیز نمونه خوبی برای پیروی از علم نانو است. این اصول به دنبال “بستن حلقه ها” در یک مدل تولید خطی از استخراج مواد از طریق تولید و استفاده تا دفع هستند. این امر با طراحی برای عمر طولانیتر و قابلیت استفاده مجدد، بهبود نرخ بازیافت و یافتن جریانهای زباله که میتوانند به نیازهای تولید متصل شوند، به دست میآیند.
علم نانو، نانو تکنولوژی و نانو مواد هنوز رشتههای بسیار جوانی هستند. با این حال، پتانسیل خوبی برای توسعه سبز از خود نشان می دهند. در این زمینهها محدودیتهای بسیار کمی وجود دارد که بتوان بر آن غلبه کرد: روش های جدید دائما در حال توسعه هستند.
این روشهای جدید توسط دانشمندانی توسعه مییابد که کاملاً از چالشهای زیستمحیطی که ما با آنها روبرو هستیم آگاه بوده و حتی بیشتر نگران آنها هستند. نانو تکنولوژی آینده باید سبز باشد.
🌷 اینستاگرام محصولات نانو گستر را هم ملاحظه بفرمایید 🌷
