شرح تقنية النانو واستخداماتها

سوف نتناول الحديث اليوم عن تقنية الجزيئات الصغيرة أو ما يعرف بتقنية النانو التي تسعى إلى ابتكار وسائل وتقنيات جديدة تقاس أبعادها باستخدام النانومتر ، حيث سنتعرف بشيء من التفصيل عن تقنية النانو وأهميته كما أننا سوف دوره في مجال الطب هنا في المقالة على موقع موسوعة .

تقنية النانو

يعرف النانو على أنه الوحدة الصغيرة جدا التي تستخدم للقياس الذري من أجل معرفة أحجام الجزئيات فنجد أن النانو يعادل واحد من المليون من الملليمتر أو واحد من الألف من الميكرومتر، ونجد أن تقنية النانو هي أحد العلوم التي تهدف غلى دراسة إمكانية تغير المواد على مستوى النانو من اجل إنتاج الوسائل والأجهزة الجدية التي تساهم في خدمة البشر وتحسين وتسهيل حياة الإنسان في شتى مجالات الحياة، حيث أن الفكرة التي تعتمد عليها تقنية النانو هي إنتاج مواد جديدة ذات خصائص مختلفة .

فكما نعرف جميعنا المادة تتكون من ذات وعندما نتمكن من تغيير تلك الذرات سوف نحصل على مادة مختلفة ذات خصائص جديدة، والهدف من ذلك التغيير ومن تلك المواد الجديدة هو الحصول على خصائص كيميائية وفيزيائية من السهل التعامل معها مثل درجة الموصلية الكهربائية وغير ذلك من الخصائص .

ونجد أن العديد من الدول اهتمت بتقنية النانو من أبرزهم الولايات المتحدة حيث أنفقت على الأبحاث التي قامت بها حول تلك التقنية في المجالات المختلفة كالمجال الطبي والعسكري والتكنولوجي ما يعادل 3.7 مليار دولار .

تاريخ تقنية النانو

عام 1959 م

قام العالم الفيزيائي ريتشارد فيمان (Richard Feynman) بالتحدث مع الجمعية الفيزيائية الأمريكية من خلال المحاضرة التي ألقاها وعنوانها ( هناك مساحة واسعة في الأسفل) حيث قال أنه يمكن تطوير الطريقة التي يتم من خلالها تحريك الجزئيات والذات حتى نتمكن من الوصول إلى الأحجام المطلوبة .

عام 1959 م

تمكن العالم أهلير من تسجيل السيلكون الأسفنجي الذي شاهده .

عام 1969 م

قام العالم الياباني Leo Esaki بالعمل على أشباه الموصلات الصناعية كالشبكات البلورية الفاخرة وقام بابتكار التقنية المتناهية في الصغر من أعلى إلى أسفل .

عام 1972 م

وفي ذلك العلماء تمكن العلماء من اختراع المجهر البصري الماسح صاحب المجال القريب .

عام 1974 م

قام العالم نوريو تانيقوشي (Norio Taniguechi) باستخدام كلمة ثم قام شرحها وقال أن التقنية متناهية الصغر يمكن ان تشمل بشكل رئيسي معالجة الانفصال، حيث قال : أن تقنية النانو ترتكز على عمليات فصل، اندماج، وإعادة تشكيل المواد بواسطة ذرة واحدة أو جزيء .

عام 1981 م 

قام العالم جيرد بينج والعالم هينريك روهر باختراع المجهر النفقي الماسح، ونجد أن ذلك المجهر بإمكانه تصوير الأجسام باستخدام مقياس النانو .

عام 1989 م

وفي ذلك العام تمكن بحث IBM  من النجاح حيث تمكن من تحريك الذات باستخدام جهاز (STM) ، ثم تم استخدام 35 ذرة في كتابة شعار (IBM) .

عام 1991 م

في هذا العام تمكن سوميو ليجيما من التوصل إلى أنابيب الكربون النانوية، وتلك الأنابيب تأخذ شكل الأسطوانة ومجوفة من الداخل تم صنعها من شرائح الجرافيت وقطرها بضعت نانومتر .

عام 2000 م

استطاع عالم الفيزياء منير نافيه صنع مجموعة من حبيبات السليكون وقطر أصغر حبة 1 نانومتر، وتتميز تلك الحبات بانها تتغير إلى ألوان مختلفة عندما تتعرض إلى ضوء الشمس، كما ان الولايات المتحدة قامت بإطلاق المبادرة الوطنية التقنية المتناهية في الصغر .

عام 2002 م

قام اليابان بإنشاء مركز مختص بتقنية النانو وقامت بتوفير كل الأجهزة والسبل من أجل القيام بالأبحاث به .

وبعد مرور عدة سنوات تمكنوا من التوصل إلى الإشعاع المرئي .

اهمية تقنية النانو

نجد أن تلك التقنية لها أهمية كبيرة وتمتلك فوائد عديدة في مختلف المجالات من أبرزها التالي :

• يمكن استخدام تلك التقنية المتميزة في مجال الصناعة من خلال صناعة الملابس الذكية المنتجة للطاقة أو التي تعمل على إزالة الجراثيم والأوساخ ذاتيا، بالإضافة إلى صناعة مواد أكثر صلابة من الفولاذ وأقل وزن، كام أنه تستخدم في صناعة الزجاج الغير موصل للحرارة والطارد للأتربة، وصناعة شاشات ثلاثية الأبعاد يمكنها الانحناء كما أنها تعد شفافة .
• كما أنها تستخدم في مجال الطيران فنجد وكالة الطيران والفضاء الأمريكية عملت على صنع آلات تعمل بالنانو حتى يتم حقنها في جسم رواد الفراغ من اجل معرفة الوضع الصحي لأجسامهم ومن ثم التعامل بشكل فوري دون الحاجة لاستدعاء الطبيب .
• كما يمكن الاستعانة بها في مجال الطاقة من أجل صنع بطاريات يمكنها تخزين كمية كبيرة من الطاقة لأطول فترة زمنية ممكنه، ومن ثم إنتاج سيارات تكلفتها اقل لا تعتمد على النفط بل الطاقة النظيفة .
• كما يمكن الاستفادة بها في مجال الأجهزة الإلكترونية حيث تم صناعة إلكترونيات السيليكون واختراع المعامل الإلكترونية بالإضافة غلى ظهور ما يطلق عليه الشرائح الصغيرة التي نتج عنه حدوث ثورة في مختلف المجالات على بسيل المثال : الحاسوب والاتصالات، والطب والتعليم، بالإضافة إلى تسهيل الحصول على التلفاز الملون بدلا من التلفاز الأسود والأبيض .

المراجع :

1