مقاله پيش‌بينی پيشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود مقاله پيش‌بينی پيشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری

نوع فایل: word

فرمت فایل: doc

قابل ویرایش

تعداد صفحات : 45 صفحه

قسمتی از متن :

چكيده
قرار است نانوتكنولوژي يكي از فناوريهاي كليدي و كارآمد قرن 21 شود. قابليت اقتصادي آن، حاكي از وجود بازاري بالغ بر چندصد ميليارد يورو براي اين فناوري در دهة بعد است. بنابراين نانوتكنولوژي موجب جهت‌دهي فعاليتهاي بسياري از بخشهاي صنعتي و تعداد زيادي از شركتها در جهت آماده‌سازي آنها براي اين رقابت جديد شده است. در همين زمان دولتمردان در بخشهاي تحقيق و توسعه در سراسر دنيا نيز در حال اجراي برنامه‌هاي تحقيقاتي خاص در زمينة نانوتكنولوژي هستند تا آيندة كشورهاي خود را به وضعيتي مطلوب برسانند. هدف اين مقاله، استفاده از شاخصهاي تكنولوژيكي و علمي براي پيش‌بيني پيشرفت اقتصادي و مقايسة وضعيت كشورهاي مختلف است.
1- مقدمه
علوم نانو در دو دهه گذشته، پيشرفت بزرگي حاصل كرده است. ما شاهد كشفيات علمي و پيشرفتهاي تكنولوژيكي مهمي بوده‌ايم. به عنوان مثال، اين پيشرفتها شامل اختراع ميكروسكوپ تونل‌زني پيمايشگر (STM) در سال 1982 ]1[ يا كشف فولرينها در سال 1985 مي‌باشد]2[. در حال حاضر تعداد اندكي از محصولات مبتني بر نانوتكنولوژي به استفادة تجاري رسيده‌اند. با اين وجود، آيا دانش واقعي علمي، جوابگوي اشتياق جهاني نسبت به اين فناوري هست ؟ تا چه حد احتمال دارد كه بازار جهاني در طي 10 تا 15 سال آينده به هزار ميليارد دلار در سال برسد]3[؟
ارزيابي قابليت فناوريهاي تكامل يافته كار آساني نيست و براي يك فناوري جديد مثل نانوتكنولوژي، اين كار دشوارتر است. البته در پيش‌بيني سعي مي‌شود از شاخصهايي استفاده شود كه توانشان در پيش‌بيني قابليت ديگر فناوريهاي جديد به اثبات رسيده باشد. دو تا از واضح‌ترين شاخصهاي پيش‌بيني، تعداد مقاله‌هاي علمي و تعداد اختراعات ثبت شده هستند. اولي معمولاً شاخص خوبي براي فعاليتهاي علمي و دومي براي قابليت انتقال نتايج علمي به كاربردهاي عملي است. شكل 1 تكامل تدريجي انتشارات و اختراعات نانوتكنولوژي از شروع دهة 1980 تا 1998 را نشان مي‌دهد. اطلاعات انتشارات جهاني نانوتكنولوژي از داده‌هاي Science Citation Index (SCI) اقتباس شده است. اختراعات نانو، آنهايي هستند كه در European Patent Office (EPO) در مونيخ ثبت شده‌اند. اختراعاتEPO داده‌هاي بسياري از كشورها را در بر مي‌گيرد. از نظر گسترة كار و هزينة بالا، منطقي به نظر مي‌رسد كه مخترعين از اختراعات به صورت تجاري بهره‌برداري كنند. ليستي از كلمات كليدي علوم و فناوري نانو جهت دستيابي به انتشارات، اختراعات و روشها منتشر شده‌است]4[.
تعداد انتشارات در سالهاي 1980 و 1985 نسبتاً اندك است، اما در سالهاي بعد سير صعودي مي‌يابد و از سال 1986 به بعد سرعت افزايش آنها محسوس مي‌باشد. اين تغيير ناگهاني را مي‌توان به اختراع ميكروسكوپ تونل‌زني پيمايشگر در چند سال قبل از آن]1[، آغاز حضور وسايل تحقيقاتي مفيد در آزمايشگاههاي تحقيقاتي، دانشگاهي و صنعتي و نيز توجه تحقيقات به سوي مقياس نانو نسبت داد. افزايش سرعت انتشار مقالات همچنان ادامه پيدا كرده و سير صعودي آنرا مي‌توان ناشي از دسترسي به ميكروسكوپ نيروي اتمي كه گسترة كاربرد وسيعتري نسبت به STM در مواد غيرهادي دارد (اختراع در سال 1986 ]5[) و نيز كشف مولكول C60 در سال 1985 ]2[ و يا نانولوله‌هاي كربني در سال 1991 ]6[ دانست. افزايش تعداد انتشارات در بازة زماني 1989 تا 1998 بسيار چشمگير است؛ جهش از 1000 مقاله تا بيش از 12000 مقاله در سال 1998.
ميانگين رشد سالانه معادل 27 درصد بوده و رشد ساليانه از 10 تا 80 درصد در نوسان است. اطلاعات بدست آمده از دفتر ثبت اختراعات ايالات متحده]7[ نيز رشدي مشابه با اطلاعات اروپا نشان مي‌دهد.
تعداد اختراعات ثبت شده، شاخص‌ مناسبي براي اندازه‌گيري ظرفيت آزمايشگاهها جهت انتقال نتايج تحقيقات به مصارف صنعتي مي‌باشد. شكل (1) بيانگر گسترش تعداد اختراعات نانوتكنولوژي در EPO و انتشارات علمي در يك دوره يكسان مي‌باشد. به طور معمول، تعداد اختراعات پيرو الگوي انتشارات علمي، البته با تأخير زماني محسوسي مي‌باشد. منحني فوق در تمام سالهاي 1981 تا 1998 رشد مشخص 28 تا 180 عددي اختراعات را با ضريب رشد %7 در دهة 90 نشان مي‌دهد. منحني اختراعات نوسانات بيشتري را نسبت به منحني انتشارات نشان مي‌دهد. اين امر به اين علت است كه هرگاه تعداد داده‌ها كمتر باشد، نوسانات آماري تاثيرات بيشتري بر روي آنها مي‌گذارد. به علاوه پيشرفتهاي صنعتي در هر سال تأثير بيشتري بر روي اختراعات دارد.