ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ-ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ, ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Θ. Καρακώστας, Καθηγητής Γ. Δημητρακόπουλος, Δρ., Ι. Κιοσέογλου, Δρ.

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ-ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ, ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Θ. Καρακώστας, Καθηγητής Γ. Δημητρακόπουλος, Δρ., Ι. Κιοσέογλου, Δρ. Θεσσαλονίκη

2 2

3 1. Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Κατά τη μακρόχρονη ιστορία της ύπαρξής του, ο άνθρωπος καταβάλλει μια διαρκή προσπάθεια που έχει ως αποτέλεσμα διάφορα επιτεύγματα που χαρακτηρίζονται ως τεχνολογικά. Στα πλαίσια αυτών κατορθώνει να παράγει και να ελέγχει δυνάμεις, να αξιοποιεί τις κινήσεις και τις αλληλομετατροπές των διαφόρων μορφών της ύλης και των πεδίων της, να επεξεργάζεται ή να συνθέτει υλικά από τα οποία εφευρίσκει και δημιουργεί διάφορα κατασκευάσματα. Το τεράστιο πλήθος των υλικών και των κατασκευασμάτων που έχουν παραχθεί και χρησιμοποιηθεί συνδέεται άμεσα με την εξέλιξη των γνώσεων και των κοινωνικών δομών και συστημάτων Σύμφωνα με το λεξικό κοινωνικών επιστημών της UNESCO ο όρος νοήματα. τεχνολογία έχει δύο γενικά 1. Όταν αναφέρεται σε πρωτόγονους ή καθυστερημένους λαούς ο όρος περιέχει, το σύνολο των γνώσεων που σχετίζονται με τα επαγγέλματα τις τέχνες και την κατεργασία και επεξεργασία των υλικών. Από τα παραπάνω εξαιρούνται ότι σχετίζεται με θρησκευτικές, τελετουργικές ή γαστρονομικές ενασχολήσεις. 2. Όταν αναφέρεται σε προηγμένες κοινωνίες ο όρος σημαίνει, το σύνολο των γνώσεων που σχετίζονται α) με τις επιστημονικές αρχές β) τις βιομηχανικές διαδικασίες, γ) την ενέργεια, δ) τα υλικά, ε) τις επικοινωνίες και γενικώς τα αγαθά και τις υπηρεσίες. Όπως φαίνεται από τους παραπάνω ορισμούς πέρα από τη συστηματική καταγραφή και οργάνωση των γνώσεων το αποτέλεσμα της τεχνολογικής ανάπτυξης συνδέεται με ένα τεράστιο πλήθος προϊόντων καθώς και με τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους. Η συστηματική καταγραφή των κατασκευασμάτων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η τεχνολογία εξελίσσεται μέσα στην Ανθρώπινη Ιστορία. Η εξέλιξη αυτή δεν είναι τυχαία αλλά βασίζεται σε ορισμένα γεγονότα που εξαρτώνται από τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανθρώπινη ζωή. Η κύρια παρατήρηση είναι ότι υπάρχει ένα μεγάλο πλήθος διαφορετικών αντικειμένων. Ένα βασικό ερώτημα είναι ποιες είναι οι κύριες οδηγοί δυνάμεις που έχουν ως αποτέλεσμα την ποικιλία αυτή; Η εντονότερη αιτία της ποικιλομορφίας πρέπει να αναζητηθεί στην προσπάθεια του ανθρώπου να ανακαλύψει και να κατασκευάσει αντικείμενα με τα οποία θα τροποποιεί τις φυσικές συνθήκες και τη φυσική ακολουθία των γεγονότων για να εξυπηρετήσει βασικές ανάγκες. Ιστορικά παραδείγματα είναι ο έλεγχος της φωτιάς, ο τροχός, το ρολόι, η πυρίτιδα, η τυπογραφία, η ατμομηχανή και πλήθος άλλα. Η έννοια της ικανοποίησης των αναγκών δεν είναι καθαρά βιολογική αλλά έχει σχέση με μια πολύπλοκη πολιτιστική αντίληψη. Δηλαδή η βασική πλατφόρμα στην οποία στηρίζεται η κατασκευή προτύπων διαβίωσης δεν είναι η βιολογική ανάγκη αλλά ο πολιτισμός με κύριο εκφραστή τη γλώσσα μέσω 3

4 της οποίας εκδηλώνονται οι λειτουργίες του νου του ανθρώπου και προσδιορίζεται τι είναι χρήσιμο, τι είναι σημαντικό, αλλά και τι είναι ευχάριστο και ενδιαφέρον. Η σημασία του νου και της γλώσσας φαίνεται από τη σύγκριση των κατασκευασμάτων που γίνονται από τα ζώα με αυτά που γίνονται από τον άνθρωπο. Μπορεί ο ιστός της αράχνης, η κυψέλη και οι φωλιές των πτηνών να είναι κατασκευάσματα δεν είναι όμως προϊόντα τεχνολογίας γιατί είναι βέβαιο ότι τα ζώα που τα κατασκευάζουν δεν μπορούν να τα σχεδιάσουν ούτε να τα βελτιώσουν ούτε να τα τροποποιήσουν. Δηλαδή, είναι βέβαιο ότι τα παράγουν ενστικτωδώς και σε καμία περίπτωση δεν τα σχεδιάζουν εκ των προτέρων. Συνεπώς μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι η Ιστορία της Τεχνολογίας είναι τμήμα της ευρύτερης ιστορίας της ανθρώπινης φιλοδοξίας και ότι η πληθώρα των ανθρωπίνων κατασκευασμάτων οφείλεται σε διάνοιες γεμάτες φαντασία, πόθο, ανάγκες και επιθυμίες. Είναι βέβαιο ότι τα προϊόντα θα ήταν πολύ λιγότερα αν είχαν κατασκευαστεί για να εξυπηρετήσουν απλώς τις βασικές μας ανάγκες. Συνεπώς, κατά τη μελέτη των διαφόρων παραδειγμάτων τεχνολογικής προόδου, θα πρέπει να εξετάζονται οι πραγματικές ανάγκες που υπήρχαν και η πολυπλοκότητα της τεχνολογίας που χρειάστηκε για να τις καλύψει. Κάθε πολυπλοκότητα που προεκτείνεται πέρα από την κάλυψη αυτών των αναγκών πρέπει να ερμηνεύεται με άλλα κριτήρια. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναλογιστούμε το πόσο επιδρούν στις επιλογές μας η Θρησκεία, η Πολιτική, η Επιστήμη, η Τέχνη καθώς και τα υπόλοιπα κοινωνικά και πολιτιστικά πιστεύω μας. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η κατασκευή του πρώτου βενζινοκίνητου αυτοκινήτου. Είναι γνωστό ότι όταν προέκυψε το όχημα αυτό δεν υπήρχε καμία κρίσιμη κατάσταση που αφορούσε τη χρησιμοποίηση των αλόγων ούτε υπήρχε έλλειψη αλόγων. Επιπλέον είναι γνωστό ότι και η ταχύτητα των πρώτων οχημάτων ήταν μικρότερη από αυτή που επιτύγχαναν οι ιππήλατες άμαξες. Συνεπώς μπορούμε να υποθέσουμε ότι τα αυτοκίνητα τις πρώτης δεκαετίας, , ήταν ακριβά παιχνίδια για όσους μπορούσαν να τα αποκτήσουν. Μπορούμε όμως αβίαστα να δεχθούμε ότι, αργότερα η εφεύρεση αυτή γέννησε την ανάγκη των μηχανοκίνητων οδικών μεταφορών και δημιούργησε μια τεράστια νέα βιομηχανική και οικονομική κατάσταση. 2. ΤΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ Στα μέσα του προ-προηγούμενου αιώνα (1859) ο Δαρβίνος με το μνημειώδες έργο του «Η καταγωγή των ειδών» διατύπωσε την άποψη ότι η τεράστια ποικιλία των οργανισμών είναι αποτέλεσμα μιας εξελικτικής πορείας στο χρόνο που στηρίζεται στους νόμους της φυσικής επιλογής και αναπαραγωγής. Μια τέτοια θεωρία οδήγησε αρχικά, όσους την υιοθέτησαν, στο συμπέρασμα ότι, υπάρχει ένα οργανικό μηχανικό μοντέλο με το οποίο περιγράφεται η ποικιλία των ζωντανών οργανισμών. Όμως στη συνέχεια διαπιστώθηκε ότι η σχέση της εξέλιξης της ζωής δεν μπορεί να ερμηνευθεί με απλούς μηχανισμούς αλλά στηρίζεται σε πιο πολύπλοκες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στα βασικά δομικά συστατικά της έμβιας ύλης όπως π.χ. το DNA. Σε σχέση με τα παραπάνω αναπτύχθηκε ένα παράλληλο σκεπτικό σύμφωνα με το οποίο η μεγάλη ποικιλομορφία των τεχνολογικών κατασκευασμάτων έχει ως ανάλογο το οργανωμένο μοντέλο εξέλιξης. Δηλαδή υπάρχει ως γεγονός η ποικιλομορφία και αυτή είναι αποτέλεσμα μιας εξέλιξης η οποία περιέχει και τα στοιχεία της συνέχειας και της επιλογής και αυτά της αναπαραγωγής. Τα παραπάνω είναι αλληγορικά 4

5 αφού γνωρίζουμε ότι τα κατασκευάσματα δεν αναπαράγονται. Η αναπαραγωγή γίνεται με τη μεταφορική έννοια όπου τα εργαλεία είναι τα γόνιμα στοιχεία και αυτά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των εξαρτημάτων που είναι στείρα. Το οργανικό ανάλογο έχει αποτελέσει και τη βάση της έμπνευσης πολλών συγγραφέων και κινηματογραφιστών επιστημονικής φαντασίας που δημιουργούν έργα στα οποία το ανθρώπινο γένος συγκρούεται με μηχανές (ρομπότ ή υπολογιστές) που αποκτούν αυτόνομη σκέψη και τελικά επικρατούν στον πλανήτη ή στο διάστημα. Μελετητές και φιλόσοφοι των δύο προηγούμενων αιώνων όπως οι Batler, Pitt-Rivers, K.Marx, Gilfillan, Ogburn Usher και πολλοί άλλοι υπεστήριξαν μια εξελικτική θεωρία της τεχνολογίας που στηρίζεται στη συσσώρευση κατά τη διάρκεια του χρόνου μικρών αλλαγών που τελικά καταλήγουν σε καινούργια κατασκευάσματα. Ιδιαίτερα ο Usher εισήγαγε την έννοια της ενόρασης ως βασικό μοχλό της εφεύρεσης και έδωσε ιδιαίτερη σημασία στο ρόλο της δημιουργικότητας του ατόμου. Παρόλα αυτά έμενε πεπεισμένος στο ότι, οι μεγαλύτερες εφευρέσεις προήλθαν από μια επισωρευτική σύνθεση μιας σειράς από υποδεέστερες. Στη θεωρία αυτή οι αλλαγές είναι αργές και αναπόφευκτες και δεν υπάρχουν μεμονωμένες ανακαλύψεις από χαρισματικούς εφευρέτες. Βέβαια υπάρχει και η αντίθετη άποψη, σύμφωνα με την οποία οι τεχνολογικές αλλαγές δεν είναι εξελικτικής μορφής αλλά γίνονται με άλματα που ωθούνται από τις μεγάλες εφευρέσεις που γίνονται από προικισμένες διάνοιες. Όμως φαίνεται ότι οι εγκυρότεροι μελετητές της εποχής μας μάλλον τείνουν να υιοθετήσουν και να υποστηρίξουν την άποψη της εξέλιξης. Μια ενδιαφέρουσα ανάλυση των παραπάνω γίνεται από τον George Basalla στο βιβλίο του The Evolution of Technology που είναι ένα σύγγραμμα από το οποίο προέρχονται πολλά από τα στοιχεία που παρουσιάζονται στα πρώτα κεφάλαια των σημειώσεων αυτών. Σύμφωνα με τον Basalla η θεωρία της τεχνολογικής εξέλιξης έχει τις ρίζες της σε τέσσερις ευρύτερες έννοιες: ποικιλομορφία, συνέχεια, νεωτερισμός (καινοτομία) και επιλογή. Καταγράφεται το γεγονός ότι ο κατασκευασμένος κόσμος αποτελείται από μια μεγαλύτερη ποικιλία πραγμάτων από όσα χρειάζονται για να εξυπηρετηθούν οι κύριες ανάγκες του ανθρώπου. Η ποικιλομορφία αυτή εξηγείται ως το αποτέλεσμα μιας εξέλιξης επειδή εντοπίζεται σαφής συνέχεια στη σειρά διαδοχής των χρησιμοποιούμενων αντικειμένων και γνώσεων. Η καινοτομία αποτελεί ένα πλήρες μέρος του κατασκευασμένου κόσμου και η διαδικασία επιλογής λειτουργεί για να διαλεχτούν καινούργια υλικά και εξαρτήματα που θα αντικαταστήσουν η θα προστεθούν στην παρακαταθήκη των πραγμάτων που είναι σε χρήση ή έχουν χρησιμοποιηθεί κατά το παρελθόν. Η εξελικτική πορεία της τεχνολογίας έχει παραλληλισθεί με την εξέλιξη των έμβιων όντων που έχει ως βασικό μοντέλο το έργο του Charles Darwin. Αν και ο Δαρβίνος δε συσχέτισε ποτέ τον οργανικό κόσμο με την τεχνολογία υπήρξαν πολλοί σύγχρονοί του που το επιχείρησαν. Ένας από τους πρώτους και πιθανώς ο διασημότερος που το έκανε ήταν ο Karl Marx που δημοσίευσε το σημαντικό έργο του, Capital, το 1867, οκτώ χρόνια μετά το Origin of Species του Δαρβίνου. Η εξελικτική αναλογία του Μαρξ περιλαμβάνει δύο άξονες. Στον πρώτο η τεχνολογία εμπλέκει την ανθρωπότητα σε άμεση ενεργή σχέση με τη φύση. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την εργασία τους για να διαμορφώσουν τη φυσική πραγματικότητα και έτσι δημιουργούν την κοινωνία των κατασκευασμάτων. Από τη στιγμή που ο φυσικός κόσμος μετασχηματίζεται με την εργασία, η φύση γίνεται μια εικονική προέκταση του ανθρώπινου σώματος. Συνεπώς ο άνθρωπος καθώς εργάζεται με φυσικά αντικείμενα και δυνάμεις μεταφέρει τη φύση εντός της σφαίρας της ανθρώπινης ζωής. Ο δεύτερος άξονας εμπλέκει την τεχνολογία με την εξέλιξη των παραγωγικών οργάνων του ανθρώπινου σώματος, όπως τον εγκέφαλο, τα χέρια και γενικά τις αισθήσεις. Δηλαδή υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της φυσικής εξέλιξης των οργάνων του ανθρώπου που χρησιμοποιούνται για να συντηρήσουν την ζωή και της τεχνολογίας που αναπτύσσεται παράλληλα. 5

6 Βέβαια ο παραλληλισμός της εξελικτικής θεωρίας του Δαρβίνου και του Μαρξ δεν είναι άμεσος γιατί υπάρχουν βασικές διαφορές όπως ότι η φύση εξελίσσεται αυτοδύναμα ενώ η τεχνολογία στηρίζεται και στις επιθυμίες καθώς και στις κοινωνικές δυνάμεις που αναπτύσσονται μέσα στην Ιστορία. Οι αρχικές αυτές εξελικτικές θεωρίες είναι δυνατό να αποτελέσουν τη βάση για την προσέγγιση του ζητήματος με τα σημερινά δεδομένα. Έτσι,όπως αναλύθηκε και στην προηγούμενη παράγραφο, έχει γίνει πλήρως κατανοητό ότι, δεν είναι μόνο η ανάγκη που δημιουργεί τις εφευρέσεις. Υπάρχουν οι γενικές επιθυμίες, οι πολιτικές επιλογές, ο ανταγωνισμός, η προσπάθεια εντυπωσιασμού και η επιθυμία του κέρδους. Ας σκεφτούμε από πόσους παράγοντες διαμορφώνεται η κοινή γνώμη σήμερα για να έχουμε ένα μέτρο για τα προϊόντα που κυκλοφορούν στον κόσμο. Τα προηγούμενα σκιάζονται από παραδείγματα ηρωικών εφευρέσεων που η προβολή τους συνήθως στηρίζεται στην εθνικιστική υπερηφάνεια, στους μηχανισμούς χορήγησης ευρεσιτεχνίας (πατέντα) καθώς και στην τάση μας να αντιστοιχούμε τις τεχνολογικές αλλαγές με τις κοινωνικές, τις επιστημονικές και τις οικονομικές επαναστάσεις. Οι περισσότεροι από εμάς έχουν ακούσει ότι υπάρχει η βιομηχανική επανάσταση της Βόρειας Ευρώπης, που στην ουσία διαμόρφωσε το σημερινό πολιτισμό και συνδέεται άμεσα με τη Γαλλική Επανάσταση. Παρ όλα αυτά, αν και η Γαλλική επανάσταση είναι ένα αναμφισβήτητο γεγονός που άλλαξε απότομα τον τρόπο της κοινωνικής ζωής, έτσι ώστε να μη συνδέεται με τον προηγούμενο, κάθε κατασκεύασμα, από το απλό εργαλείο μέχρι την πιο πολύπλοκη μηχανή, έχει έναν πρόγονο, από τον οποίο έχει άμεσα εξελιχθεί. Βέβαια αυτό δε σημαίνει ότι σήμερα είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε πλήρως την εξέλιξη όλων των πραγμάτων και των τεχνικών αλλά, ότι έχουμε αρκετά δεδομένα για να διατυπώσουμε μια τέτοια θεωρία. 3. Η ΠΡΟΟΔΟΣ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ Η ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑ Με βάση τα προηγούμενα μπορούν να τεθούν δύο βασικά ερωτήματα. Πρώτον, κατά πόσο η εξέλιξη της τεχνολογίας οδηγεί και στην ανθρώπινη πρόοδο και δεύτερον, πως θα ελεγχθεί η εξέλιξη έτσι ώστε να μην υπάρχουν αρνητικές επιπτώσεις στον άνθρωπο και στη φύση. Η έννοια της τεχνολογικής προόδου έχει απασχολήσει ιδιαίτερα τον άνθρωπο τους τελευταίους αιώνες. Το θέμα συνδέεται άμεσα με τους πολιτικούς, τους ηθικούς, τους δεοντολογικούς, τους οικονομικούς και γενικότερα τους κοινωνικούς κανόνες (Αξίες) κάθε εποχής. Ως πρόσφατο παράδειγμα αναφέρεται το ζήτημα που προέκυψε από την εξέλιξη της τεχνολογίας της κλωνοποίησης των οργανισμών και της βιο-ηθικής (βιο-δεοντολογίας) γενικότερα. Ο καθορισμός της προόδου στη Τεχνολογία αρχικά βασίστηκε σε έξι βασικές αξίες που έπρεπε να θεωρούνται σε ισχύ: Η τεχνολογική καινοτομία που υιοθετείται θα πρέπει να στηρίζεται σε μια βελτίωση των ιδιοτήτων και (ή) της λειτουργίας του προϊόντος. Να διαπιστώνεται συνεισφορά στη βελτίωση της υλικής, κοινωνικής, πολιτιστικής και πνευματικής ζωής. Δηλαδή να επιταχύνεται η ανάπτυξη του πολιτισμού. 6

7 Η βελτίωση να μπορεί να μετρηθεί ποσοτικά από μετρήσεις όπως της ταχύτητας, της ισχύος και άλλων Οι αρχές, η κατεύθυνση και η επιρροή της τεχνολογικής αλλαγής να είναι υπό τον πλήρη έλεγχο των ανθρώπων. Η νέα τεχνολογία, όταν υπερνικά τη φύση να την αναγκάζει να υπηρετεί τους ανθρώπινους σκοπούς. Ως υψηλά επιτεύγματα πρέπει να χαρακτηρίζονται εκείνα που σχετίζονται με όσα επιτελέστηκαν στις προηγμένες βιομηχανικές κοινωνίες. Τέτοιες απόψεις άντεχαν την κριτική μέχρι το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο του προηγούμενου αιώνα. Αργότερα όμως έγινε αντιληπτό ότι, η υπέρμετρη και ανεξέλεγκτη ανάπτυξη είναι δυνατόν να οδηγήσει ακόμη και στην εξαφάνιση του πλανήτη. Μικρότερες αρνητικές παρενέργειες της ανάπτυξης όπως, η εξάντληση των αποθεμάτων, η μόλυνση του περιβάλλοντος, αλλά και η ανάπτυξη φαινομενικά αθώων τεχνολογιών που εύκολα μετατρέπονται σε τεχνολογίες καταστροφής, οδήγησαν τις κοινωνίες σε μεγάλο σκεπτικισμό. Τέλος, η υπεροχή του βιομηχανικού (δυτικού) τρόπου ζωής και πολιτισμού άρχισε να αμφισβητείται από εκείνους που υποστηρίζουν ότι πολλές μη δυτικές τεχνολογίες υπηρέτησαν καλύτερα τους ανθρώπους, χωρίς επικίνδυνες παρενέργειες. Έτσι οι τεχνοκράτες κυρίως, για να αποφεύγουν τις κοινωνικές επιπτώσεις, έχουν προτείνει να θεωρείται ως πρόοδος στην τεχνολογία ότι επιτυγχάνει βελτίωση μετρήσιμων ιδιοτήτων (π.χ. ταχύτερο αεροπλάνο, καλύτερη σοδειά, ισχυρότερο φως, κλπ.) και να αποφεύγεται η σύνδεση του όρου με τα κοινωνικά ζητήματα. Όμως μια λεπτομερής εξέταση μπορεί εύκολα να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι τα λεγόμενα αντικειμενικά κριτήρια είναι το ίδιο αδύναμα με τα υποκειμενικά. Σκεφτείτε μόνο πόσο η αύξηση της ταχύτητας των οχημάτων επιβάλλει την κατασκευή αυτοκινητοδρόμων μεγάλης επιφάνειας, υψηλών προδιαγραφών, καθώς και τη θέσπιση αυστηρών κανόνων κυκλοφορίας οι οποίοι μετατρέπουν τις μεταφορές ως τη δραστηριότητα που έχει ανάγκη από τη μεγαλύτερη αστυνόμευση σε μια χώρα. Ομοίως, μια χειρωνακτική αγροτική παραγωγή έχει μικρή απόδοση και καταναλώνει ενέργεια δια μέσου του έργου των αγροτών και των υποζυγίων τους. Αντίθετα η βιομηχανική αγροτική παραγωγή έχει μεγαλύτερη απόδοση όμως καταναλώνει ενέργεια με τη μορφή μηχανών, φυτοφαρμάκων και λιπασμάτων, εξαντλεί τα αποθέματα του νερού και προκαλεί καταστροφές στο περιβάλλον καθώς και στη χλωρίδα και την πανίδα. Συνεπώς είναι απαραίτητο να γίνεται μια πιο προσεκτική αξιολόγηση της προόδου. Το καλύτερο είναι να γίνεται προσπάθεια να καθορίζονται με ακρίβεια τα όρια (πολιτιστικά, χρονικά, κοινωνικά, κλπ.) μέσα στα οποία η τεχνολογία θα πρέπει να εκτιμηθεί. Αφού γίνει ο καθορισμός πρέπει να προσδιορίζεται το μετρούμενο μέγεθος που θα χαρακτηρίζει την πρόοδο χωρίς να συνδέεται με τους κανόνες της χρησιμοποίησης του προϊόντος. Το εξαιρετικά δύσκολο είναι να καθοριστούν δείκτες (indicators) που θα επιτρέπουν να γίνεται και ποσοτική εκτίμηση της προόδου ή τις οπισθοδρόμησης Ο Leo Marx στο άρθρο του "Does Improved Technology Mean Progress" [Technology Review, 33-34, Jan. 1987], δίδει μια ενδιαφέρουσα απάντηση στο ερώτημα του κατά πόσον η ανάπτυξη και η εξέλιξη της τεχνολογίας σημαίνουν παράλληλα και πρόοδο του πολιτισμού και του ανθρώπου γενικότερα. Για αυτόν η απάντηση δεν είναι ένα ναι ή ένα όχι αλλά σχετίζεται άμεσα με ένα άλλο ερώτημα "πρόοδος ως προς τι;". Δηλαδή πριν απαντήσουμε στο ερώτημα αν η τεχνολογική ανάπτυξη μας οδηγεί στη πρόοδο θα πρέπει να προσδιορίσουμε πια είναι τα όρια των αξιών της ζωής του ανθρώπου που δε θα πρέπει να παραβιάζονται προκειμένου να έχουμε εφήμερα επιτεύγματα όπως είναι η βελτίωση της παραγωγικότητας, η μείωση του κόστους, η αντικατάσταση του ανθρώπινου δυναμικού από τις μηχανές, η διατάραξη της φυσικής ισορροπίας και του περιβάλλοντος και άλλα. 7

8 Αυτό το ερώτημα του παραλληλισμού της προόδου της ανθρωπότητας με την πρόοδο της τεχνολογίας έφερε στο προσκήνιο τα τελευταία χρόνια τρεις διαφορετικές απόψεις. Κατά την πρώτη άποψη που υποστηρίζεται κυρίως από εκπρόσωπους μεγάλων τεχνολογικών ινστιτούτων, ερευνητικών κέντρων, ακαδημαϊκών ιδρυμάτων και εταιριών των νέων τεχνολογιών, δηλαδή από τους εκπρόσωπους των κέντρων παραγωγής τεχνολογίας και νέας γνώσης, η τεχνολογία με τη βοήθεια της επιστήμης θα πρέπει να εξελιχθεί. Δηλαδή θα πρέπει να αφεθούν ελεύθεροι οι μηχανισμοί της ανάπτυξης να αξιοποιήσουν πλήρως τα αποτελέσματα της παραγωγής και της γνώσης. Οι θιασώτες αυτού του ρεύματος χαρακτηρίζονται από τους αντιπάλους τους ως Τεχνο-ουτοπιστέ χωρίς αυτό να σημαίνει ότι οι απόψεις τους δεν είναι τεκμηριωμένες. Για παράδειγμα θεωρούν λανθασμένες απόψεις που αφορούν την υπάρχουσα κατάσταση στην εκπαίδευση, όπως: Δε θα πρέπει να γίνουν δραματικές αλλαγές των παραδοσιακών τρόπων εκπαίδευσης. Θα πρέπει όλες οι αλλαγές να συζητηθούν στο τραπέζι των διαπραγματεύσεων μέχρι την επίτευξη συμφωνίας. Θα πρέπει να εγκαταλειφθούν η προσπάθειες τα εισαχθούν σε μεγάλη κλίμακα τα media στα σχολεία. Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται ατομικά και συνεπώς αναχαιτίζουν τη μάθηση που είναι κοινωνικό αγαθό. Ισχυρίζονται ότι το μόνο αποτέλεσμα τέτοιων απόψεων θα είναι η καθυστέρηση όσων τις υιοθετήσουν σε σχέση με όσους τις ασπαστούν. Επιπρόσθετα τονίζεται ιδιαίτερα ως θετική η μεγάλη σημασία δράσεων όπως οι ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες, η προσομοίωση των φαινομένων, οι βάσεις δεδομένων αλλά και το γεγονός ότι όλα τα συστήματα εκπαίδευσης δεν είναι σωστά εξοπλισμένα σε υποδομή και ανθρώπινο δυναμικό. Η αντίθετη προς την τεχνο-ουτοπική άποψη δηλαδή η τεχνο- φοβική υποστηρίζεται από αυτούς που πιστεύουν ότι οι νέες τεχνολογίες όπως η πληροφορική, η βιοτεχνολογία, η νανοτεχνολογία, οι επικοινωνίες και άλλες δεν είναι απαραίτητες για τον άνθρωπο και έχουν αναπτυχθεί με κύριους στόχους το κέρδος και την άσκηση εξουσίας με οποιοδήποτε τίμημα. Στις τάξεις των υποστηρικτών τέτοιων γνωμών βρίσκονται εκπρόσωποι οργανώσεων που ασχολούνται με τα ανθρώπινα δικαιώματα, με το περιβάλλον, πολλοί ακτιβιστές κατά της παγκοσμιοποίησης του εμπορίου και της οικονομίας, και διάφορες θρησκευτικές οργανώσεις, χωρίς αυτό να είναι απόλυτο. Τα βασικότερα επιχειρήματα τους εναντίον της εξάπλωσης των ο νέων τεχνολογιών στηρίζονται στις διαπιστώσεις ότι η τεχνολογία δεν είναι ουδέτερη και ότι επιφέρει ταχύτατα τεράστιες αλλαγές στη ζωή του ανθρώπου και του πλανήτη. Μεγάλα προβλήματα θεωρούνται η διάδοση του αυτοκινήτου, η χρήση της πυρηνικής ενέργειας, οι βιομηχανικές καύσεις, η κατασκευή όπλων μαζικής καταστροφής, η κλωνοποίηση του ανθρώπου και η τεχνολογική αποικιοκρατία των υπολογιστών και των συστημάτων πληροφορικής. Οι πρεσβευτές τέτοιων απόψεων χαρακτηρίζονται από τους αντιπάλους τους ως Τεχνό-φοβοι ή Νέο- Λουδδίτες, από τους Λουδδίτες που ήταν ένα κίνημα στην Αγγλία των αρχών του 19 αιώνα οι οπαδοί του οποίου κατέστρεφαν τις μηχανές των εργοστασίων που είχαν αρχίσει να δημιουργούνται κατά τα πρώτα στάδια της βιομηχανοποίησης. Η τρίτη άποψη του θέματος που εξετάζουμε υποστηρίζεται από αυτούς που πιστεύουν ότι η εξέλιξη της τεχνολογίας είναι ένα αναπόφευκτο γεγονός και είναι απαραίτητο η ανθρωπότητα να θεσπίσει κανόνες δεοντολογίας οι οποίοι θα ρυθμίζουν τις αρχές που θα πρέπει να τηρούνται για να συμβαδίζει η πρόοδος με την ανάπτυξη. Οι εκπρόσωποι τέτοιων απόψεων αυτο- χαρακτηρίζονται ως Τεχνορεαλιστές. Οι κύριες αρχές τις οποίες προτείνουν ως βάση αναφοράς είναι: 8

9 Οι τεχνολογίες δεν είναι ουδέτερες Το Ίντερνετ είναι επαναστατικό αλλά δεν αποτελεί πανάκεια. Η πολιτεία πρέπει να παίξει σημαντικό ρόλο στο μέτωπο της ηλεκτρονικής. Η πληροφορία δεν είναι γνώση. Η καλωδίωση των σχολείων δε θα σώσει την εκπαίδευση. Η πληροφορία πρέπει να προστατεύεται. Οι συχνότητες ανήκουν στο κοινωνικό σύνολο. Οι πολίτες πρέπει να επωφελούνται από τη χρήση τους. Η γνώση της τεχνολογίας πρέπει να είναι ένα ουσιαστικό χαρακτηριστικό του πολίτη του σύγχρονου κόσμου. Οι παραπάνω τρεις τάσεις που παρουσιάστηκαν περιγράφουν σε γενικές γραμμές τις κύριες διαφορετικές απόψεις αυτών που ασχολούνται με το πρόβλημα της σχέσης τεχνολογίας- προόδου και τις επιπτώσεις της ανάπτυξής στο κοινωνικό σύνολο. 4. Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΑ ΥΛΙΚΑ Στη σημερινή κοινωνία τα υλικά έρχονται σε επαφή με τους τελικούς χρήστες στο πλαίσιο πολύπλοκων μηχανισμών που περιλαμβάνουν διάφορες διαδικασίες σύνθεσης, κατεργασίας και επεξεργασίας. Στους μηχανισμούς εμπλέκονται πολλές ομάδες και φορείς της κοινωνίας όπως το κράτος, τα ακαδημαϊκά ιδρύματα, τα κρατικά ερευνητικά εργαστήρια, οι προμηθευτές πρώτων υλών, οι κατασκευαστές εξαρτημάτων, οι κατασκευαστές συσκευών και σκευών και γενικώς η Βιομηχανία. Όλοι αυτοί έχουν ως τελικό στόχο την παραγωγή προϊόντων τα οποία θα χρησιμοποιηθούν είτε από απλούς καταναλωτές είτε από άλλους επαγγελματίες. Απευθύνονται δηλαδή σε συστηματικούς πελάτες και όχι στον καταναλωτή. Άρα για το πεδίο των υλικών οι εταίροι και οι τελικοί χρήστες δεν είναι οι καταναλωτές αλλά, οι αντίστοιχες βιομηχανίες, οι επιχειρήσεις του δημόσιου τομέα και οι μικρές επιχειρήσεις που ασχολούνται με τα υλικά και την κατεργασία τους. Αυτό αποτελεί ιδιαιτερότητα που διαφοροποιεί την αντίστοιχη κοινότητα σε σχέση με άλλες όπως π.χ. την Ιατρική, τις Οικονομικές και όλες εκείνων των κλάδων όπου οι κοινωνικοί εταίροι είναι οι ίδιοι οι πολίτες. Έτσι εντονότερη συμμετοχή στα κοινωνικά δρώμενα για τους επιστήμονες υλικών σημαίνει αύξηση των δεσμών με τη βιομηχανία και τις άλλες επιχειρήσεις και τους φορείς που ασχολούνται με τα υλικά. Ο στόχος είναι η βελτίωση των προϊόντων καθώς και η παραγωγή καινούργιων με καλύτερες ιδιότητες. Όμως κάτι τέτοιο δεν επιτυγχάνεται τυχαία. Αντίθετα υπάρχουν μία σειρά διακριτών διαδοχικών φάσεων οι οποίες εστιάζονται στο να παραγάγουν την απαραίτητη γνώση, υποδομή και τεχνολογία ώστε να υπάρξουν οι νεωτερισμοί που θα δημιουργήσουν τα νέα προϊόντα. Ξεκινούν από τη βασική μελέτη και έρευνα και 9

10 συνεχίζουν με την ανάπτυξη της έννοιας του υλικού, την ανάπτυξη της μεθόδου κατεργασίας, την ανάπτυξη της μεθόδου παραγωγής και καταλήγουν στην τελική παραγωγή του προϊόντος. Εδώ πρέπει να σχολιάσουμε το γεγονός ότι τα υλικά ανέκαθεν είχαν πολύπλοκη θέση μέσα στον ανθρώπινο πολιτισμό. Ο λόγος είναι το ότι δεν χρησιμοποιούνται πάντοτε άμεσα από τον χρήστη. Για παράδειγμα, όταν βρισκόμαστε μέσα σε ένα αεροπλάνο δεν φανταζόμαστε ότι τα τελευταία χρόνια μία νέα γενιά διαμεταλλικών ενώσεων Ti-Al (TiΑl ή Ti 3 Al) έχει αντικαταστήσει τις ατσάλινες λεπίδες στις τουρμπίνες των κινητήρων με αποτέλεσμα αυτές να γίνουν ελαφρότερες και ανθεκτικότερες. Ούτε επίσης φανταζόμαστε ότι η πλήρης τεχνολογία της κατασκευής τους είναι γνωστή σε λίγες μόνο εταιρείες και ότι σήμερα διεξάγεται εντατική έρευνα βελτίωσης των ιδιοτήτων τους έτσι ώστε όταν υπάρξει η λύση στο πρόβλημα τα επιβατικά αεροπλάνα θα μπορούν να υπερβαίνουν με ευκολία την ταχύτητα του ήχου. Ούτε ακόμη φανταζόμαστε ότι τα σύρματα βολφραμίου των λαμπτήρων πυρακτώσεως παράγονται με ειδικές τεχνικές μεταλλουργίας κόνεων που εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά τον προηγούμενο αιώνα. Στο πλαίσιο ενός πανεπιστημιακού μαθήματος δεν είναι δυνατό να καλυφθούν πλήρως όλες οι πλευρές του θέματος υλικά - περιβάλλον-οικονομία. Γι αυτό θα αποφύγουμε να ασχοληθούμε ιδιαίτερα με τις οικονομικές και τις εμπορικές πτυχές της διακίνησης και χρήσης των υλικών και θα περιοριστούμε σε θέματα στα οποία η επιστήμη έχει πρωτεύοντα ρόλο. Επίσης θα περιορίσουμε τη μελέτη μας στα ίδια τα υλικά και δε θα ασχοληθούμε με τα εξαρτήματα και τις συσκευές. 5. Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ας δούμε τώρα πώς προσδιορίζεται το πεδίο της επιστήμης και τεχνολογίας των υλικών (Ε&ΤΥ). Αν και τα υλικά αποτελούν κύριο αντικείμενο ενδιαφέροντος στη ζωή του ανθρώπου για χιλιάδες χρόνια, η έννοια της επιστήμης των υλικών, ως ένας αυτοτελής επιστημονικός κλάδος, δεν υπήρχε πριν τη δεκαετία του Η νέα επιστήμη αναπτύχθηκε από τη σύγκλιση τριών διακριτών τεχνολογιών που προϋπήρχαν, τη μεταλλουργία, την κεραμική και την επιστήμη των πολυμερών. Αν και πολλές άλλες επιστήμες σχετίζονται άμεσα και έχουν μεγάλες επικαλύψεις (Φυσική, Γεωλογία, Χημεία, Οπτική, Ηλεκτρονική, Βιολογία ) είναι οι τρεις παραπάνω που αποτελούν την καρδιά της καθιέρωσης αυτού που σήμερα ονομάζεται Επιστήμη και Τεχνολογία των Υλικών (Materials Science & Engineering- Ε&ΤΥ). Ένας πρακτικός ορισμός θα ήταν: Επιστήμη και Τεχνολογία των Υλικών είναι ο κλάδος που ασχολείται με τις αρχές που σχετίζονται με την ανακάλυψη, την κατανόηση, την χρήση, την ανακύκλωση και την εναπόθεση των υλικών. Ένας εναλλακτικός ορισμός καθορίζει το πεδίο ως την επιστήμη που αναζητά τις σχέσεις μεταξύ της σύνθεσης/ δομής, της σύνθεσης/ κατεργασίας και των ιδιοτήτων και της απόδοσης για όλα τα είδη και τις μορφές της ύλης. Στο σημείο αυτό ο αναγνώστης θα μπορούσε να ανατρέξει στην ιστορική εξέλιξη των τριών αυτών τεχνολογιών για να διαπιστώsει τη σημασία τους στην ανάπτυξη του πολιτισμού 10

11 Τη σημερινή εποχή ο κλάδος αυτός ασχολείται με όλα όσα σχετίζονται με ό:: Τη σύνθεση και κατεργασία που απαιτούνται ώστε ένα υλικό να μορφοποιήσει τη συγκεκριμένη του δομή. Την ανάλυση της δομής του υλικού και ιδιαίτερα τα χαρακτηριστικά εκείνα που επηρεάζουν τις ιδιότητές του και τη χρήση του. Τις ιδιότητες του υλικού που το κάνουν να είναι κατάλληλο για συγκεκριμένες κατασκευές και εφαρμογές. Το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός εξαρτήματος(προϊόντος) ή ενός συστήματος (συσκευής) με βάση τα χαρακτηριστικά του. Την απόδοση του κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του συστήματος. Την ανάπτυξη νέων υλικών που αντικαθιστούν άλλα στα υπάρχοντα προϊόντα ή αποτελούν υλικά για νέα προϊόντα (βελτίωση, αντικατάσταση). Έτσι λοιπόν η κοινωνική συνεισφορά (θετική ή αρνητική) του κλάδου αφορά τα αποτελέσματα των παραπάνω δραστηριοτήτων στις άπειρες εφαρμογές που χρησιμοποιούν υλικά. Στο διάγραμμα που ακολουθεί παρουσιάζονται σχηματικά οι παραπάνω προσδιορισμοί. Κύριες ασχολίες στο πεδίο της Ε&ΤΥ Συνεπώς θα πρέπει να αντιληφθούμε ότι, η επιστήμη και τεχνολογία των υλικών μπορεί να απασχολεί επιστήμονες που αρχικώς ήταν Φυσικοί, Χημικοί, Βιολόγοι Γεωλόγοι και Μηχανικοί. Πρόκειται δηλαδή για μια διεπιστημονική δραστηριότητα. 11

12 Από τους προηγούμενους ορισμούς εκείνο που λείπει είναι η αναφορά στη σπουδαιότητα της χρησιμότητας, της διαθεσιμότητας και του απαιτούμενου όγκου. Ας εξετάσουμε το θέμα της διαθεσιμότητας και του απαιτούμενου όγκου. Για παράδειγμα ο σίδηρος και ο χάλυβας είναι ιδιαιτέρως χρήσιμα, αφορούν τον καθένα από εμάς άμεσα, η διαθεσιμότητα τους είναι μεγάλη και ο απαιτούμενος όγκος τους τεράστιος. Συνεπώς η συνεισφορά τους είναι ιδιαιτέρως σημαντική έτσι ώστε για τον κάθε άνθρωπο στη Γη να αντιστοιχεί μια ποσότητα αντικειμένων που κατασκευάζονται από τα μέταλλα αυτά. Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί υλικά με βάση Fe είτε σε άμεση επαφή με τις αισθήσεις του (π.χ. εργαλεία, σκεύη) είτε ως εξαρτήματα μεγαλύτερων διατάξεων (σιδηρές κατασκευές). Αντίθετα το Ga είναι ένα μέταλλο η παγκόσμια παραγωγή του οποίου περιορίζεται στο 1m 3 κατ έτος. Είναι όμως πολύ χρήσιμο για την κατασκευή οπτοηλεκτρονικών διατάξεων στις οποίες αναπτύσσονται λεπτά υμένα πάχους μέχρι 1 μm GaAs ή GaN, χωρίς όμως να είναι σε καμία άμεση σχέση ή επαφή με τον τελικό χρήστη. Η ποσότητα που απαιτείται είναι ελάχιστη επομένως η διαθεσιμότητα του είναι επαρκής, η χρησιμότητα του πολύ σημαντική, ο απαιτούμενος όμως όγκος του είναι ελάχιστος. Τα παραπάνω μας δείχνουν ότι η προσπάθεια εφεύρεσης νέων υλικών- κατεργασιών δεν είναι μια απλή επιστημονική περιέργεια αλλά ότι πρόκειται και για μια σημαντική δραστηριότητα της κοινωνίας με ιδιαίτερες οικονομικές και πολιτικές επιπτώσεις. Οι επιπτώσεις αυτές δεν είναι πάντοτε προς όφελος του κοινωνικού συνόλου. Με τα υλικά συμβαίνει κάτι αντίστοιχο με αυτό που συμβαίνει με τη χρήση ενέργειας. Η ενέργεια που προκύπτει από τη διάσπαση του ατόμου έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, έχει όμως χρησιμοποιηθεί και ως όπλο καταστροφής για την παραγωγή των λεγόμενων ατομικών βομβών. Έτσι και η ανακάλυψη νέων υλικών όπως για παράδειγμα το ντοπαρισμένο μονοκρυσταλλικό πυρίτιο οδήγησε στην κατασκευή του τρανζίστορ που έγινε το κύριο εξάρτημα που άνοιξε το δρόμο της μικροηλεκτρονικής που προς το παρόν καταφέρνει να θεωρείται τεχνολογία προόδου ενώ ένα άλλο πρόσφατο υλικό όπως είναι το απεμπλουτισμένο ουράνιο έχει ξεσηκώσει την παγκόσμια κατακραυγή. Η χρησιμότητα των υλικών οδηγέι στην εμπορευματοποίηση τους. Πριν όμως ασχοληθούμε με το θέμα αυτό είναι απαραίτητο να δούμε πώς καθορίζεται η χρησιμότητα αυτή. Το θέμα ξεκινάει από τα ιστορικά χρόνια. Επειδή τα πρώτα υλικά ήταν τα φυσικά η χρησιμότητα τους προσδιορίζονταν από τις ιδιαίτερες ιδιότητες τους που τα έκαναν κατάλληλα για την κατασκευή εξαρτημάτων και προϊόντων γενικότερα. Οι βασικότερες ιδιότητες που ήταν σημαντικές ήταν οι φυσικές και από αυτές κυριαρχούσαν και κυριαρχούν μέχρι τώρα οι μηχανικές. Σήμερα σ αυτές έχουν προστεθεί οι ηλεκτρικές, οι θερμικές, οι οπτικές και οι ηλεκτρονικές. Αν προσθέσουμε και τις χημικές καθώς και τις βιολογικές μπορούμε να καταλάβουμε πως ένα κράμα τιτανίου είναι σε θέση να χρησιμοποιηθεί για τη κατασκευή τεχνητών οστών που τοποθετούνται σε αντικατάσταση φθαρμένων ή σπασμένων μελών του σκελετού των ανθρώπων. Αργότερα θα μας δοθεί η ευκαιρία να αναλύσουμε τις διάφορες αντικειμενικές ιδιότητες που σχετίζονται με την επιλογή των υλικών για διάφορες χρήσεις. Δε θα πρέπει όμως να παραλείψουμε και τη γοητεία που ασκούν ορισμένα από αυτά στην αισθητική μας όπως για παράδειγμα ο χρυσός και ο αδάμας (γιατί;). Η γοητεία αυτή έχει οδηγήσει στο να δημιουργηθεί μια ιδιαίτερη κατηγορία πολύτιμων υλικών και να πωλούνται τα υλικά αυτά σε πολύ υψηλές τιμές για να χρησιμοποιηθούν ως κοσμήματα από τους χρήστες τους. Ο όρος εμπορευματοποίηση στην περίπτωση μας σημαίνει είτε ότι η ενσάρκωση μιας νέας τεχνολογίας πρέπει, είτε να πωληθεί με έναν τρόπο ώστε αυτή να είναι και κερδοφόρα και συντηρούμενη χωρίς συλλογική ή κρατική επιχορήγηση, είτε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενός εξαρτήματος το οποίο με τη σειρά του θα πωληθεί. Δηλαδή για να θεωρηθεί ένα προϊόν ως εμπορικό πρέπει να μπορεί να πωληθεί. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία γιατί στο σύστημα της (Ε&ΤΥ) υπάρχουν τουλάχιστον πέντε ως έξι ενδιάμεσες επιχειρήσεις που θα παρεμβληθούν στην αλυσίδα της παραγωγής και όλες τους έχουν ανάγκες, υποχρεώσεις και απαιτήσεις. Γι αυτό, οι βιομηχανίες προσπαθούν να ελαττώσουν τους κύκλους επανεξέτασης για την παραγωγή του προϊόντος με μηχανισμούς οπως το ISO και άλλους. 12

13 Άρα όπως ήδη έχουμε αναφέρει η κοινότητα της (Ε&ΤΥ) τελικά περιλαμβάνει σε ορισμένες περιπτώσεις και τους ενδιάμεσους χρήστες. Δηλαδή σ αυτήν περιλαμβάνονται όσοι ασχολούνται με τις κύριες κατηγορίες των υλικών (μέταλλα, πολυμερή, κεραμικά, σύνθετα υλικά) ή τις ενδιάμεσες λειτουργικές κατηγορίες (ηλεκτρονικά υλικά, βιολογικά υλικά, δομικά υλικά). Περιλαμβάνονται και όσοι μελετούν τους λειτουργικούς συσχετισμούς (δομή, ιδιότητα και απόδοση) αλλά και αυτοί που ασχολούνται με εργασίες που καλύπτουν τις ανάγκες των χρηστών (εξόρυξη, σύνθεση, κατεργασία, ανακύκλωση και εναπόθεση). Για να πάρουμε μια ιδέα της σημασίας του αντικειμένου αναφέρεται ότι στις ΗΠΑ που βρίσκονται επικεφαλής της τεχνολογίας όλος ο κατασκευαστικός τομέας συνεισφέρει στην οικονομία με ένα ποσό τεσσάρων τρισεκατομμυρίων δολαρίων (4x10 12 $) κατ έτος περίπου. Από αυτά επτακόσια δισεκατομμύρια δολάρια (7x10 11 $) είναι η συνεισφορά των υλικών. Εκπαίδευση: Με βάση τα στοιχεία του «The Materials Science & Engineering Career Resource Center» που είναι μια υπηρεσία της «The Minerals, Metals & Materials Society» (TMS) των ΗΠΑ, κατά τα τελευταία χρόνια οι ειδικότητες που χορηγήθηκαν μέσα από την ειδίκευση Masters φαίνονται στο σχήμα. Πτυχία ειδίκευσης masters Ε&ΤΥ στις ΗΠΑ Η γενικότερη εικόνα των πτυχίων που αφορούν τον τομέα υλικά σκιαγραφείται από το παρακάτω διάγραμμα στο οποίο γίνεται μια συγκριτική καταγραφή των πτυχίων που απονεμήθηκαν τις τελευταίες δεκαετίες. 13

14 Κατανομή των πτυχίων Ε&ΤΥ στις ΗΠΑ κατά τα πρόσφατα χρόνια Το Τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ είναι από τα πρώτα που εγκατέστησαν υποδομή έρευνας και τεχνολογίας των υλικών σε έμψυχο υλικό και σε εξοπλισμό. Χρειάστηκε μια δεκαετία περίπου ως περίοδος προσαρμογής και προς τα τέλη της δεκαετίας του 1970 υπήρχαν τουλάχιστον 20 μέλη που εργάζονταν στο αντικείμενο και σημαντικός εξοπλισμός όπως: Όργανα χαρακτηρισμού: Ηλεκτρονικά και Μεταλλογραφικά Μικροσκόπια, Ακτίνες- Χ, Μαγνητόμετρα, Φασματοσκόπια, Διατάξεις Ηλεκτρικών Μετρήσεων, συσκευές Διαφορικής Θερμικής ανάλυσης κ.α. Συστήματα Ανάπτυξης: Ηλεκτρικοί και επαγωγικοί Φούρνοι, Διατάξεις Εξάχνωσης, Διατάξεις Ανάπτυξης μονοκρυστάλλων Όργανα Κατεργασίας : Διάφορες συσκευές Λείανσης και κοπής, Έλαστρα, φούρνοι ανόπτησης, Πρέσες, Μύλους, τόρνους, φρέζες κ.α. Οι δραστηριότητες του τμήματος επικεντρώνονται στην έρευνα που σχετίζεται με την επιστήμη και τεχνολογία των ημιαγωγικών υλικών, τα νανοϋλικά, τα μαγνητικά υλικά, τα κεραμικά, τα βιοϋλικά και τα μέταλλα και κράματα τεχνολογίας. 14

15 Το 1995 το τμήμα μας ίδρυσε το πρόγραμμα μεταπτυχιακών σπουδών στη Φυσική Υλικών και το 2000 άρχισε να λειτουργεί και η αντίστοιχη κατεύθυνση στο προπτυχιακό πρόγραμμα. 6. ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Η ανάπτυξη νέων υλικών με στόχο την παραγωγή νέων προϊόντων δεν είναι μια διαδικασία που αφορά μόνο ερευνητές. Είναι μια πολύπλοκη σύνδεση ενεργειών με οικονομικές, κοινωνικές και αισθητικές επιπτώσεις. Επίσης δημιουργεί και κοινωνικές ανακατατάξεις. Ως παράδειγμα αναφέρεται η αντικατάσταση του φυσικού μεταξιού από συνθετικές ίνες με αποτέλεσμα πολλές αγροτικές περιοχές να υποστούν πλήγμα ή το συγκεκριμένο παράδειγμα της γειτονικής μας κωμόπολης Αμπελάκια που ανθούσε πριν από τα μέσα του 19 ου αιώνα λόγω της φυσικής χρωστικής που παρήγε η οποία αντικαταστήθηκε από συνθετικές βαφές με αποτέλεσμα να παρακμάσει η περιοχή. Εξετάζοντας την συμμετοχή της Ε&ΤΥ τον προηγούμενο αιώνα σε παγκόσμια κλίμακα διαπιστώνεται μία σειρά σημαντικών επιτευγμάτων που αποτέλεσαν σημαντικές καινοτομίες για την εφαρμογή των οποίων χρειάστηκε να αναπτυχθούν νέα υλικά. Τέτοια παραδείγματα είναι: Ηλεκτρικοί λαμπτήρες - Νήματα βολφραμίου Λαμπτήρες αλογόνου-κεραμικά Lucalox Κασέτες, βιντεοκασέτες, Μαγνητικοί δίσκοι- Μαγνητικά υλικά Έγχρωμα φιλμ- Φωτογραφικά υλικά ( φωτοευαίσθητο AgBr,) Μεταφορά δεδομένων, Τηλεφωνία, Internet, Χειρουργική- Οπτικές ίνες Βιοτεχνολογία- Υλικά μνήμης σχήματος Τουρμπίνες αεροπλάνων- Υπερκράματα Ανυψούμενα τρένα- Υπεραγωγοί υψηλών θερμοκρασιών Αθλητισμός, αυτοκίνητα, οικοδομές- Σύνθετα υλικά Μικροηλεκτρονική- Ημιαγωγοί (Si, GaAs, GaN) Τα παραπάνω είναι ορισμένα από τα κυριότερα παραδείγματα επειδή μια πλήρης καταγραφή θα απαιτούσε πολύ περισσότερο χώρο. Υπήρξαν όμως και μεγαλύτερης κλίμακας αλλαγές που άλλοτε έπληξαν τα βιομηχανικά συγκροτήματα που παρήγαν τα αρχικά προϊόντα, άλλοτε όμως πραγματοποιήθηκαν από τις ίδιες τις βιομηχανίες παραγωγής. Βέβαια οι αλλαγές αυτές δεν είναι απλώς ένα αποτέλεσμα μιας νέας ανακάλυψης αλλά τις περισσότερες φορές συνδέονται και με ευρύτερες απαιτήσεις της ανθρωπότητας όπως είναι η 15

16 κατανάλωση λιγότερης ενέργειας, η μείωση της μόλυνσης του περιβάλλοντος, η εξάντληση αποθεμάτων ή η συστηματική επιλογή. Ας δούμε μια σειρά από τέτοιες αντικαταστάσεις: Το συνθετικό ελαστικό αντικατέστησε το φυσικό. Το 1960 περίπου είχε αντικατασταθεί το 50%. Η αντικατάσταση του 90% έγινε σε 60 χρόνια. Τα συνθετικά νήματα αντικατέστησαν τα φυσικά. Το %. Το 90% έγινε σε 60 χρόνια. Τα πλαστικά μέρη στα αυτοκίνητα αντικατέστησαν τα μεταλλικά. Το %. Το 90% έγινε σε 20 χρόνια. Χάλυβας (Ατσάλι): - Αντικατάσταση μεθόδου Bessemer από τη μέθοδο κατεργασίας σε ανοικτό φούρνο. Το %. Το 90% έγινε σε 40 χρόνια. - Αντικατάσταση ανοικτού φούρνου από φούρνο οξυγόνου. Το %. Το 90% έγινε σε 10 χρόνια. Σήμερα μπορούμε να πούμε ότι για να γίνει η αντικατάσταση κάποιου προϊόντος χρειάζονται από λίγα έως 25 χρόνια από τη στιγμή που θα ανακαλυφθεί. Ποίοι είναι όμως οι κυριότεροι λόγοι για τη μεγάλη χρονική διάρκεια και τις καθυστερήσεις στην ανάπτυξη νέων υλικών- προϋόντων; Η Βιομηχανική νοοτροπία. Αυτή περιλαμβάνει την απροθυμία για τολμηρές ενέργειες που έχουν ασύμμετρες επιπτώσεις (μεγάλες οικονομικές απώλειες κατά την αποτυχία, μικρότερα κέρδη από την επιτυχία), προσήλωση στην παράδοση. έλλειψη τεχνογνωσίας. Η Βιομηχανική υποδομή Κυρίως η αδυναμία των εγκαταστάσεων και γνώσεων που υπάρχουν για να παραγάγουν το νέο προϊόν. Οικονομικοί λόγοι. Περιλαμβάνουν προβλήματα διαθεσιμότητας και προμήθειας των πρώτων υλών. Προβλήματα όγκου πωλήσεων που να δικαιολογούν την υιοθέτηση της νέας τεχνολογίας. Ανεπαρκής υποστήριξη ή ελλιπής βασική γνώση. Περιλαμβάνει ασυνέχεια του κύκλου ανάπτυξης (διακοπή της χρηματοδότησης). Αδυναμία της νέας τεχνολογίας να καλύψει όλες τις απαιτήσεις των χρηστών και αβεβαιότητα υπολογισμού του κόστους (διαφορές πραγματικού από το θεωρητικό κόστος). Αν κατασκευάσουμε την καμπύλη της υιοθέτησης του νέου προϊόντος-υλικού ως προς την περίοδο που ακολουθεί την ανακάλυψη του αυτή θα έχει γενικά τη μορφή του σχήματος. 16

17 % υιοθέτηση χρόνια Η υιοθέτηση ενός νέου προϊόντος κατά την αρχική περίοδο εμφάνισης Οι κύριες οδηγοί δυνάμεις που θα ωθούσαν τους τελικούς χρήστες να επιδιώξουν τη διείσδυση ενός νέου προϊόντος στην αγορά είναι: Μείωση του κόστους Βελτίωση της ποιότητας και της απόδοσης ή της εμπιστοσύνης του καταναλωτή Κοινωνικοί λόγοι (μείωση ενέργειας, νομοθεσία απαγόρευσης επικίνδυνων προϊόντων) Κρίσεις (έλλειψη αποθεμάτων-πόλεμοι) Στο σημείο αυτό θα πρέπει να ξαναθυμηθούμε ότι βρισκόμαστε στο πεδίο της Ε& ΤΥ και οι ιδιομορφίες που υπάρχουν σ' αυτό επηρεάζουν τους νεωτερισμούς. Έτσι ένας σημαντικός παράγοντας καθυστέρησης είναι τα εμπόδια που υψώνονται στην ακαδημαϊκή κοινότητα για την πραγματοποίηση παραγωγικής έρευνας (στον τομέα των νέων υλικών σε συνεργασία με τους τελικούς χρήστες). Λόγω των εμποδίων, η ακαδημαϊκή κοινότητα δείχνει απροθυμία για συμμετοχή σε ερευνητικά προγράμματα που σχετίζονται με την παραγωγή. Αυξημένη ακαδημαϊκή συμμετοχή παρουσιάζεται όταν πληρούνται συγκεκριμένες συνθήκες όπως: Αυξημένα κονδύλια χρηματοδότησης Δυνατότητα παραγωγής βασικής γνώσεως Σύνδεση με την εκπαιδευτική διαδικασία Διαθεσιμότητα εξοπλισμού Αν τέλος προσθέσουμε και την επιθυμία για επαγγελματική και κοινωνική αναγνώριση μπορούμε να αντιληφθούμε αν μια προσπάθεια συνεργασίας ακαδημαϊκών και τελικών χρηστών ενός προϊόντος είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί σε μία χώρα. Πριν κλείσουμε το θέμα αυτό είναι απαραίτητο να τονίσουμε ότι η αντικατάσταση και η αλλαγή δεν αποτελεί πάντοτε πανάκεια για την πρόοδο. Γι αυτό και η παραδοσιακή πλευρά προσπαθεί να αντισταθεί. 17

18 Αυτό ορισμένες φορές δημιουργεί διαμάχες που στις περισσότερες περιπτώσεις και κυρίως όταν η παλαιά τεχνολογία μένει άκαμπτη καταλήγουν στην επικράτηση της καινοτομίας. Αν όμως η παραδοσιακή τεχνολογία έχει την ικανότητα να αμυνθεί εφαρμόζοντας και αυτή καινοτομίες που βελτιώνουν τα προϊόντα που στηρίζονται στα παραδοσιακά υλικά τότε είναι δυνατόν να προκύψει ένας υγιής ανταγωνισμός που να οδηγήσει και στην εισαγωγή νέου προϊόντος και στην βελτίωση των παραδοσιακών. Ας σκεφτούμε τη διαμάχη μεταξύ των εξής προϊόντων/ διαδικασιών: Ξύλο- Μάρμαρο για δάπεδα Φυσικό σαπούνι- Απορρυπαντικό Ανόργανα- Οργανικά εντομοκτόνα Μέσο σταθερής τροχιάς- Αυτοκίνητο Ατμοκίνηση- Πετρελαιοκίνηση Ηλεκτρονικός τύπος- Έντυπα Φυσικό δέρμα- Πλαστικό δέρμα Ξύλινα κουφώματα- Πλαστικά κουφώματα Λαδομπογιές- Νερομπογιές Ηλεκτρονικές Λυχνίες- Τρανζίστορς Βακελίτης- Βινύλιο (δίσκοι μουσικής) Βινύλιο- CD Ακρυλικές ρητίνες- Εποξειδικές συνθετικές ρητίνες Δόντια Χρυσοπλατίνας- Δόντια Παλαδιούχου κράματος Σκελετοί Μερικών Οδοντοστοιχιών Χρυσοπλατίνας- Σκελετοί Χρωμιοκοβαλτίου Αμαλγάματα- Ρητίνες (ισορροπία) Ξύλο- Συνθετικά υλικά Μηχανικά Ωρολόγια- Ηλεκτρονικά ωρολόγια Φυσικά φάρμακα- Συνθετικά φάρμακα Τέλος αναφέρεται ότι ένα νέο υλικό δεν προορίζεται πάντοτε για αντικατάσταση ενός παλαιότερου. Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί και κάποια χρήση που δεν ήταν γνωστή στους προηγούμενους. Για παράδειγμα η παρασκευή λεπτών υμενίων GaN ενός υλικού που δεν υπάρχει στη φύση αναμένεται να οδηγήσει στην παραγωγή φωτός από ψυχρές πηγές και αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ένα πλήθος από νέες εφαρμογές. 18

19 Με βάση τα γενικά χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν το αντικείμενο της επιστήμης των υλικών και της κοινότητας που εμπλέκεται στην παρουσία τους στην ανθρώπινη ζωή τις ημέρες μας, θα εξετάσουμε τώρα τα βασικά στάδια που απαιτούνται για την ανάπτυξη-παραγωγή προϊόντων που βασίζονται σε νέα υλικά. 7. ΟΙ ΚΥΡΙΕΣ ΦΑΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΩΣ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΝΕΟΥ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ Η συνολική διαδικασία είναι εξαιρετικά πολύπλοκη. Υπάρχουν περιπτώσεις που ακολουθείται η διαδοχή των φάσεων που θα παρουσιαστούν, υπάρχουν όμως και άλλες που ανακαλύπτεται μια νέα ιδιότητα που έχει εφαρμογή και αυτό γίνεται αιτία να ξαναρχίσει η έρευνα στο αντικείμενο από την αρχή. Στην πρώτη περίπτωση αναφέρουμε τη συνεχή προσπάθεια βελτίωσης των προϊόντων ατσαλιού ενώ στη δεύτερη την εκπομπή κυανού και φωτός από το GaN που έγινε η αίτια δεκάδες ερευνητικά κέντρα να αρχίσουν έρευνα με θέμα το υλικό αυτό εκ των υστέρων ενώ αρχικά η έρευνα στο υλικό αυτό γινόταν στο πλαίσιο της έρευνας των νιτριδίων των μετάλλων. Όμως υπάρχουν και συγκεκριμένες φάσεις που λίγο ή πολύ διακρίνονται μέσα στην πολύπλοκη διαδικασία της ανάπτυξης και παραγωγής νέων υλικών. Είναι δυνατόν να διακρίνουμε πέντε κύριες φάσεις Φάση 0: Βασική Έρευνα και Γνώση Φάση 1: Ανάπτυξη της Έννοιας του Νέου Υλικού Φάση 2: Ανάπτυξη των Μεθόδων Παραγωγής και Κατεργασίας Νέων Υλικών Φάση 3: Μετάβαση στην Παραγωγή Φάση 4: Ενσωμάτωση του Προϊόντος Η συνοπτική παρουσίαση των φάσεων δίδεται στο διάγραμμα της εικόνας που ακολουθεί. Η κάθε φάση χωρίζεται με τη σειρά της σε επιμέρους στάδια που το ένα διαδέχεται το άλλο χρονικά. Μεταξύ των φάσεων υπάρχει θετική ή αρνητική ανάδραση. (Είναι ενδιαφέρον ο καθένας σας να αναζητήσει κάποιο παράδειγμα παραγωγής ενός προϊόντος και να εντάξει τις διαδικασίες που έχει υπόψη 19

20 του σε μια από τις φάσεις και τα στάδια του διαγράμματος. Επίσης να προσδιορίσει τις ειδικότητες των μελών της κοινότητας της Τ&ΕΥ που μετέχουν). Για να υπάρξει ένα θετικό αποτέλεσμα από όλη αυτή την πολύπλοκη διαδικασία είναι απαραίτητη η αρμονική συνεργασία όλων των φορέων που εμπλέκονται στις διάφορες φάσεις που αναφέρθηκαν. Εκτός από τη συνεργασία χρειάζονται και ισχυροί δεσμοί μεταξύ τους. Έτσι, για παράδειγμα, χρειάζεται οι σπουδαστές των ιδρυμάτων να ασκούνται στους χώρους της παραγωγής και τα στελέχη της να επισκέπτονται τα ιδρύματα για εκπαίδευση, έρευνα και διδασκαλία ανάλογα με το επίπεδο τους. Τι κυρίως περιλαμβάνουν οι διάφορες φάσεις και ποιοι φορείς συμμετέχουν σ αυτές; 8. ΦΑΣΗ 0: ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΚΑΙ ΓΝΩΣΗ Είναι η πηγή της γνώσης και ο βασικός λίθος στο οικοδόμημα της ανάπτυξης και της προόδου. Επιτυχία υπάρχει εκεί όπου η βασική έρευνα γίνεται στα Ιδρύματα από τους σπουδαστές με την καθοδήγηση των μελών της ακαδημαϊκής κοινότητας. Ακόμη και αν δεν φαίνεται η άμεση σχέση μεταξύ του προϊόντος και του αντικείμενου της, η αξία της είναι μεγάλη. Τα αποτελέσματα της που αφορούν την τεχνολογία δημοσιεύονται συνήθως στα πρακτικά ειδικών ακαδημαϊκών συνεδρίων ή σε άρθρα επισκόπησης και σε διπλωματικές εργασίες και διδακτορικά. Η χρηματοδότηση της προέρχεται από χρηματοδοτικούς οργανισμούς ευρύτερου προσανατολισμού (π.χ. Πανεπιστημιακός προϋπολογισμός, ΓΓΕΤ, Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Ευρωπαϊκή Ένωση). Αν κρίνουμε από τα βραβεία Νομπέλ που δόθηκαν τα τελευταία χρόνια στη Φυσική και τη Χημεία βλέπουμε ότι ένα μεγάλο τους ποσοστό έχει σχέση με τα υλικά και τη βασική έρευνα. Με τη μεγάλη ανάπτυξη της επιστήμης των υλικών, τα όρια ανάμεσα στη βασική έρευνα, στην ανάπτυξη και στην εφαρμογή έχουν γίνει δυσδιάκριτα και το χρονικό διάστημα μεταξύ βασικής έρευνας για ένα νέο υλικό και της βιομηχανικής παραγωγής του συνεχώς μικραίνει. Παρόλο που συνήθως απαιτούνται κατά μέσον όρο 15 χρόνια για μια τέτοια μετάβαση, υπάρχουν παραδείγματα που η μετάβαση έγινε γρηγορότερα όπως η ανακάλυψη του φαινομένου της γιγαντιαίας μαγνητοαντίστασης που αναφέρθηκε το 1988 και το 1994 λειτούργησαν οι πρώτοι αισθητήρες με βαλβίδες spin που στηρίζονται στο φαινόμενο αυτό. Στα παρακάτω παρουσιάζονται διαγράμματα που περιγράφουν τις τρεις πρώτες φάσεις μαζί με σχόλια που αφορούν τα κύρια τους χαρακτηριστικά. Οι δύο τελευταίες φάσεις δε θα μας απασχολήσουν. 20

21 Φάση 0: Βασική Έρευνα και Γνώση Έρευνα των υλικών οδηγούμενη από περιέργεια Βελτιωμένη βασική γνώση Φάση 1: Ανάπτυξη της Έννοιας του Νέου Υλικού Συλλαμβάνεται η Πιθανή εφαρμογή Υλικά βελτιστοποιούνται και κατεργάζονται στο εργαστήριο Ανάπτυξη πρωτότυπων υλικών Φάση 2: Ανάπτυξη των Μεθόδων Παραγωγής και Κατεργασίας Νέων Υλικών Η διαδικασία διαβαθμίζεται από εργαστηριακή σε παραγωγή πρωτότυπου υλικού Πρωτότυπη παραγωγή/ κατεργασία υλικού Σχεδιασμός εξαρτήματος και επιλογή υλικών/ κατεργασίας Σχεδιασμός κατεργασίας Κατασκευή Εξαρτήματος και δοκιμή Φάση3: Μετάβαση στην Παραγωγή Μετατροπή Ένταξη της έννοιας του υλικού στο προϊόν Ανάλυση Αρχικού Κόστους Συνεχής βελτίωση Φάση 4: Ενσωμάτωση Προϊόντος Οριστική Ορισμός Σχεδιασμός Κατασκευή Δοκιμή Προώθηση Παραγωγή Τεχνολογία Προϊόντος Προϊόντος Πρωτότυπου Προϊόντος Μετατροπή Σχεδιασμός διαδικασίας και επαλήθευση 21 Ιδεατό σχήμα των διαδικασιών της ανάπτυξης και της εμπορευματοποίησης των υλικών

22 ΦΑΣΗ 0: ΓΝΩΣΗ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ βιομηχανία 1 βιομηχανία 2 Ακαδημαϊκά Ιδρύματα Διεπιστημονική έρευνα Κρατικά Εργαστήρια Κράτος Το πάχος των γραμμών υποδηλώνει τη σπουδαιότητα του δεσμού Σκοπός: Βασική Έρευνα (Μπορεί να υπάρχει και ανάδραση από μεταγενέστερα στάδια ) Αρχικό σημείο: Υπάρχουσα Γνώση Αποτέλεσμα: Ενίσχυση της Βασικής Γνώσης Παραδοτέα: Άρθρα επισκόπησης, πρακτικά συνεδρίων, διπλωματικές Φορείς: εργασίες, απόφοιτοι Κυρίως τα εργαστήρια έρευνας του πανεπιστημίου και του κράτους, μερικά εργαστήρια βιομηχανιών Χρηματοδότες:Κυρίως ο κρατικός μηχανισμός, ίσως κοινοπραξίες βιομηχανιών Επιβλέποντες: Κυρίως κρατικός μηχανισμός, κοινοπραξίες βιομηχανιών, Ερευνητικά Ιδρύματα Xρονική Περίοδος: Από 5 ως 20 χρόνια 22

23 ΦΑΣΗ 1: ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΚΥΡΙΑΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ βιομηχανία 1 βιομηχανία 2 Α καδημ αϊκά Ιδρύματα Διεπιστημονική Ε ρευνα Κρατικά Εργαστήρια Κράτος Το πάχος των γραμμών σπουδαιότητα του δεσμού Σκοπός: Απόδειξη της κύριας Έννοιας του Υλικού (π.χ. Προσδιορίζονται ιδιότητες και χαρακτηριστικά, Βελτιστοποιούνται υλικά) Αρχικό σημείο: Συλλαμβάνεται η πιθανή τελική εφαρμογή Αποτέλεσμα: Υλικό/ Πρωτότυπη διαδικασία, διαδικασία εργαστηριακής κλίμακας (Αποδεδειγμένες μέθοδοι κατεργασίας) προσδιορισμός του τεχνολογικού κινδύνου Παραδοτέα: Ευρεσιτεχνίες, Δημοσιεύσεις Τεχνικές και Επισκοπήσεις, Ph. D. Φορείς: και Masters διπλωματικές εργασίες, Πτυχιούχοι Κατά επικρατέστερο τρόπο τα εργαστήρια έρευνας του πανεπιστημίου και του κράτους, μερικά βιομηχανικά εργαστήρια Χρηματοδότες: Κυρίως ο κρατικός μηχανισμός, μερικές ιδιωτικές βιομηχανίες, επιχειρηματίες Επιβλέποντες: Κυρίως κρατικός μηχανισμός, μερικές κοινοπραξίες βιομηχανιών, ιδρύματα έρευνας Χρονική Περίοδος: Από 3 ως 10 χρόνια 23

24 ΦΑΣΗ 2: ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΥΛΙΚΟΥ βιομηχανία 1 βιομηχανία 2 Ακαδ η μ αϊκά Ιδρύματα Διεπιστημονική έρευνα Κρατικά Εργαστήρια Κράτος Το πάχος των γραμμών σπουδαιότητα του Σκοπός: Αρχική αναβάθμιση από εργαστηριακή κλίμακα κατεργασίας σε πρωτότυπη παραγωγή Αρχικό σημείο: Υλικά/ κατεργασία πρωτοτύπου, κατεργασία εργαστηριακής κλίμακας Αποτέλεσμα: Παραγωγή Πρωτότυπου (Απόδειξη ενσωμάτωσης, πιλοτική εγκατάσταση στη βιομηχανία). Προσδιορισμός του επιχειρηματικού κινδύνου Παραδοτέα: Εσωτερικές αναφορές βιομηχανίας, Κοινοπραξία δημιουργίας Φορείς: βάσεων δεδομένων Βιομηχανικά Εργαστήρια Έρευνας & Ανάπτυξης, Κοινοπραξίες βιομηχανιών, Πανεπιστήμια ως υπεργολάβοι Χρηματοδότες: Κυρίως το κράτος, Σε είδος και δια μέσου συμφωνίας Βιομηχανία -Επιχειρηματίες Επιβλέποντες: Κρατικός μηχανισμός, Βιομηχανία δια μέσου συμφωνίας Χρονική Περίοδος: Από 1 έως 20 χρόνια 24

25 ΦΑΣΗ 3: ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ βιομηχανία 1 βιομηχανία 2 Δυναμική έρευνα Εσωτερική ανάπτυξη, Αλυσίδα εφοδιασμού, Αντίστροφη Μηχανική Δυναμική έρευνα Κρατική Ανάμιξη Κανόνες-Περιορισμοί-Κίνητρα Ακαδημαϊκά Ιδρύματα Κρατικά εργαστήρια Κράτος Το πάχος των γραμμών υποδηλώνει τη σπουδαιότητα του δεσμού Σκοπός: Σχεδιασμός εξαρτήματος και δοκιμή. Σχεδιασμός κατεργασίας υλικών και αναβάθμιση. Αρχικό σημείο: Παραγωγή πρωτοτύπου Τελικό σημείο: Ενσωμάτωση στην κύρια έννοια του προϊόντος Παραδοτέα: Εσωτερικά δεδομένα εταιρείας και τεχνογνωσία του τρόπου έναρξης της παραγωγής. Φορείς: Κυρίως η βιομηχανία με μερικούς ερευνητές (πανεπιστήμιο/ κρατικά εργαστήρια/ βιομηχανία) Χρηματοδότες: Κυρίως η βιομηχανία με εσωτερική χρηματοδότηση, Επενδυτές Επιβλέποντες: Διοίκηση βιομηχανίας. 25

26 9. ΟΙ ΣΧΕΣΕΙΣ ΤΗΣ Ε&ΤΥ ΜΕ ΤΟΥΣ ΧΡΗΣΤΕΣ Υπάρχουν πέντε (5) κύριες κατηγορίες συστημάτων και σχέσεων. Α) Βιομηχανία-Βιομηχανία, Β) Βιομηχανία- Πανεπιστήμια, Γ) Βιομηχανία-Κρατικά Εργαστήρια, Δ) Βιομηχανία-Κράτος και Ε) Βιομηχανία-Ερευνητικά Ινστιτούτα. Υπάρχει και η σχέση Πανεπιστήμια- Κρατικά Εργαστήρια-Ερευνητικά Ινστιτούτα η οποία όμως στην ουσία αποτελεί μηχανισμό κρατικής διεπιστημονικής έρευνας. Κάθε σχέση από αυτές περιέχει, διάφορες κατηγορίες επαγγελματιών που συμμετέχουν με συγκεκριμένους ρόλους. Στα επόμενα θα ασχοληθούμε μόνο με τις δύο πρώτες κατηγορίες επειδή παρουσιάζουν περισσότερο ενδιαφέρον για τους νέους απόφοίτους. 10. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ-ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει επιστήμονες που εργάζονται σε τέσσερεις κατηγορίες επιχειρήσεων: Α) Η πρώτη κατηγορία περιέχει εταιρείες που ασχολούνται με την προμήθεια υλικών. Οι εταιρείες αυτές παράγουν πρώτες ύλες ή κατεργασμένα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων που αποτελούν τμήματα των τελικών προϊόντων (Η «Αλουμίνιο της Ελλάδας» για το μεταλλικό Al). Β) Η δεύτερη κατηγορία αποτελείται από τους προμηθευτές εξαρτημάτων (Intel ή Motorola για τους υπολογιστές). Γ) Η τρίτη κατηγορία αποτελείται από τους κατασκευαστές ειδικών συσκευών (π.χ. η Seagate για τους σκληρούς δίσκους). Επίσης περιλαμβάνει και τους συναρμολογητές (π.χ. Compac ή Apple). Δ)Η τέταρτη κατηγορία αποτελείται από αυτούς που ασχολούνται με την ανακύκλωση αποσυναρμολόγηση και εναπόθεση των παλαιών εξαρτημάτων που όσο και αν δεν γίνεται άμεσα αντιληπτή αποτελεί και μία βασική κατηγορία που χρειάζεται να προσεχθεί επειδή από την επιτυχή εργασία της εξαρτούνται ζητήματα μόλυνσης και διάσωσης του περιβάλλοντος. (Η Ελλάδα έχει πολλά εργοστάσια κατεργασίας χάλυβα λόγω του μεγάλου αριθμού πλοίων που αποσυναρμολογούνται). Από τις τέσσερις κατηγορίες δραστηριοτήτων- επαγγελμάτων- εταιρειών που αναφέρθηκαν, εμείς εδώ θα εξετάσουμε αργότερα την τελευταία επειδή έχει άμεση σχέση με αυτό που ονομάζεται Βιομηχανική Οικολογία που αν και φαίνεται να αφορά τις Βιομηχανίες, στην πράξη αφορά όλους μας επειδή οι Βιομηχανίες και τα μεγάλα αστικά κέντρα δημιουργούν σχεδόν το σύνολο των αποβλήτων (υπό τη γενική έννοια) που παράγονται σήμερα. 26