الأحد، 22 يوليو 2012

nano & Nanotechnology النانو والنانو تكنولوجي

nano & Nanotechnology النانو والنانو تكنولوجي

ما هو المقصود بالنانو و النانو تكنولوجي ؟

تطلق كلمة نانو "nano" باللغة الإنجليزية على كل ما هو ضئيل الحجم دقيق الجسم، وكلمة "نانو" مشتقة من كلمة "نانوس"، ومن كلمة "dwaref" الإغريقية اليونانية وتعني "القزم" أو جزء من البليون من الكل و"النانومتر" هو مقياس واحد من ألف من مليون من المتر، أي واحد على مليار من المتر، أي أنه يمثل واحدا على ثمانين ألف من قطر شعرة واحدة من الإنسان! ، وهو بذلك أصغر وأدق وحدة قياس مترية معروفة حتى الآن ولا يمكن بناء شيء اصغر منه.

انه المقياس الذي يستخدمه العلماء عند قياس الذرة والالكترونات التي تدور حول نواتها.

وكلمة نانوتكنولوجي تستخدم بمعنى أنها تقنية المواد المتناهية في الصغر أو التكنولوجيا المجهرية الدقيقة أوتكنولوجيا المنمنمات.

خلال التحكم و التعامل مع المستوى الجزيئي وترتيبه ذرة فذرة على النحو الذي نرغب فيه لإنتاج مادة معينة وهذا النوع من الترتيب يعرف بالتصنيع الجزيئي، ووضع الذرات في مكانها المناسب،

فمثلا لو تم توجيه وضع ذرات الكربون في الفحم عند إجراء التفاعل فإنه يمكن تنتج الألماس ؛

 فالذرة، كما هو معلوم، هي البنية الأساسية في المواد، والجزيء هو ناتج عن اتحاد مجموعة من الذرات لتكوين مادة جديدة، وبالتالي فإن الذرات والجزيئات هي التي تحدّد سلوك المواد وتفاعلاتها وظواهرها المختلفة

مما يعني أن التحكّم في كل ذرة أو جزيء على انفراد يمكن أن يفتح آفاقاً علمية وتقنية جديدة تدعى بتقانة النانو.

والتقانة النانوية تعني القدرة على التحكم التام والدقيق في إنتاج مواد جديدة وخصائص مبتكرة لم تكن موجودة من قبل وذلك من
النانو تكنولوجي 

من أي الاجيال هو ؟

النانو تكنولوجي هو العلم الذي يتوقع له أن يغزو العالم بتطبيقاته التي قاربت الخيال 

وبات يعرف في عالم الإلكترونيات بالجيل الخامس الذي ظهر مؤخرا مع ولادة النانو المتناهي في الصغر والقدرة على السيطرة على حركة الذرة الواحدة وبالتالي القدرة على تصنيع المنتجات بدءاً من الذرات.

وقد سبق أولاً الجيل الأول الذي استخدم المصباح الإلكتروني ( Lamp) بما فيه التلفزيون، 

والجيل الثاني الذي استخدم جهاز الترانزيستور، 

ثم الجيل الثالث من الإلكترونيات الذي استخدام الدارات التكاملية (IC = Integrate Circuit ) وهي عبارة عن قطعة صغيرة جداً قامت باختزال حجم العديد من الأجهزة بل رفعت من كفاءتها وزادت من وظائفها .
وجاء الجيل الرابع باستخدام المعالجات الصغيرة Microprocessor الذي أحدث ثورة هائلة في مجال الإلكترونيات بإنتاج الحاسبات الشخصية (Personal Computer) والرقائق الكومبيترية السيليكونية التي أحدثت تقدماً في العديد من المجالات العلمية والصناعية.

تقنية النانو وامتداد جذورها عبر التاريخ!

إن تقنية النانو لا يمكن ربطها بعصر أو بحقبة تاريخية خاصة، بل لها جذر عميق على امتداد العصور ولأجيال.

ففي القرن الرابع للميلاد تم تصنيع أول كاس ملكي للملك الروماني لايكورجوس مطرز بمادتي الذهب والفضة وتم الكشف عنه مؤخراً في إحدى المتاحف البيزنطية فوجد بأنه كان مصنوعا من جسيمات نانوية من الذهب والفضة.

كما أن تقنية التصوير الفوتوغرافي قد اعتمدت منذ القرنين الثامن عشر والتاسع عشر على إنتاج أفلام وأغشية مصنوعة من جسيمات فضة نانوية حساسة للضوء.

وفي العصور الوسطى استخدم صانعوا الزجاج حبيبات الذهب النانوية الملونة لتلوين الزجاج وإعطائها شكلها الجميل.

و من الشعوب الأولى التي استخدمت هذه التقنية دون أن تدرك ماهيتها هم العرب حيث كانت السيوف الدمشقية المعروفة بالمتانة تعتمد في تركيبها على مواد نانوية تعطيها قساوة وقوة مذهلة غير عادية للقطع،
حيث تم الكشف عن هذا السر العجيب للسيف الدمشقي من قبل إحدى البعثات الألمانية، فقد تبين أثناء تحليل لقطعة منه وجود لأثار أنابيب متناهية الصغر من الكربون والتي تعتبر من أقوى المواد المعروفة بمرونتها ومقاومتها المرتفعة للشد.

واليوم صارت تلك الأنابيب متناهية الصغر المصنوعة من الكربون قمة تكنولوجيا النانو أو علم المواد متناهية الصغر.

والسؤال الذي يطرح نفسه أما آن لهذه الجذر العميق المتشبثة بالأرض أن تنبثق من جديد للسير في ركب هذه الحضارة وللنهل من علوم هذه التقانة !!

وتهدف هذه التقنية إلى صنع مواد قابلة للاستخدام في كافة المجالات المعرفية سواء كانت كيميائية أو فيزيائية أو بيولوجية أو صناعية تقنية متقدمة.

وتقنية النانو تعد ثورة صناعية قادمة سوف تحول المفاهيم المعرفية والصناعية إلى شيء أشبه بالخيال عند مقارنتها بمفاهيم الواقع الحالي.

وسوف تخدم كافة أغراض المعرفة البشرية ويعول كثيراً على هذه التقنية في الاستخدامات الطبية المتقدمة والكشف عن أمراض السرطان في مراحل مبكرة جداً، وكذلك الصناعات الإلكترونية المتقدمة في أكثر من مجال.

ففي الطب يمكن:
صنع مركبات نانوية تدخل إلى جسم الإنسان وترصد مواقع الأمراض وتحقن الأدوية وتأمر الخلايا بإفراز الهرمونات المناسبة وترمم الأنسجة .

كما يمكن لهذه المركبات الذكية أن تحقن الأنسولين داخل الخلايا بالجرعات المناسبة أوتدخل إلى الخلايا السرطانية لتفجرها من الداخل و تدعى عندئذ بالقنابل المنمنمة.
أجهزة الإستشعار النانوية فباستطاعها أن تزرع في الدماغ لتمكن المصاب بالشلل الرباعي من السير.
الحصول على طاقم أسنان سيليكوني لايزيد حجمه عن حجم الخلية يستطيع ابتلاع الكريات الحمراء وقضمها ثم اطلاقها مجدداً إلى الدم بمعدل عشر خلايا في الثانية ، ويمكن لطاقم الأسنان هذا أن يساعد على إدخال الأدوية أو الجينات إلى داخل الخلايا وبالتالي يعزز العلاج الخلوي المركز للكثير من الأمراض .
ويتوقع المراقبون أن تؤدي هذه التكنولوجيا الجديدة إلى ثورة غير مسبوقة للتصدي للكائنات الدقيقة حيث يعتمد النانو بيوتكس Nanobiothics) ( وهو البديل الجديد للأنتبيوتيك على الثقب الميكانيكي للخلايا الممرضة (الجراثيم أو الفيروسات ).

استخدامات قريبة المدى لتكنولوجيا النانو :
● في التشخيص الطبي والعلاج.
● تجميع الطاقة الشمسية والاستفادة منها (photovoltaic).
http://www.syrianclinic.com/vb/threads/7475