تقنية النانو "متناهية الصغر"
محمود عبدالله- مدير عام المنتدى
- زقم العضويه : 1
عدد المساهمات : 7882
نقاظ : 18020
السٌّمعَة : 44
تاريخ التسجيل : 29/12/2009
العمر : 55
الموقع : مصر
تعريف النانو:
[/right]
و في المراجع المختصة فهي كلمة إغريقية تعني القزم و التي يمكن أن تصف كل شيء صغير
أما أصغر الأشياء التي يراها الإنسان بالعين المجرّدة يبلغ عرضه 10,000 نانو متر، و عندما نصف مثلا عشر ذرات من الهيدروجين فإن طولها يساوي نانو مترا واحدا !
تقنية النانو:
هي
دراسة ابتكار تقنيات جديدة تقاس أبعادها بالنانو متر، و عادة ما تتعامل
التقنية النانوية مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانو متر، و هي تتعامل مع أي
ظواهر أو بنى على المستوى النانوي.
[/right]
فيديو YouTube
متى كانت البداية الحقيقية لعصر تقنية النانو؟
شهد عام 1990 انطلاق هذا العلم و يعتبر هذا العام هو البداية الحقيقية لعصر تقنية النانو. [/right]
فيديو YouTube
صعوبات تواجه تقنية النانو:
تكمن صعوبة هذه التقنية في الحصول على قياسات دقيقة عند الوصول إلى مستوى الذرة.
كما
أنه يعتبر من الصعب السيطرة على الذرات بعد تجزيء المواد المتكونة منها
فتكون الذرة عندها غير مستقرة و مضطربة تنيجة لاختلاف وضعها الطبيعي.
تطبيقات النانو:
تستخدم
تقنية النانو في الكثير من التطبيقات، حيث يمكن الاستفادة منها بشكل أو
بآخر في معظم مجالات العلم مثل الفيزياء، الجيولوجيا، الكيمياء، تكنو
الفضاء، تقنية المعلومات و المجال الصحي...، و من أمثلة هذه التطبيقات:
و
تدخل النانو أيضا في تحسين الزجاج بشكل عام و تحسين زجاج النوافذ بشكل خاص
حيث يصبح عالي الشفافية، و ذلك باستخدام نوع معين من جسيمات النانو في
صناعة نوع من الزجاج يعرف باسم "الزجاج النشط"، حيث أن هذه الجسيمات تتفاعل
مع الأشعة الفوق بنفسجية فتهتز مما يزيل الرواسب و الأوساخ و الغبار
الملتصق بالسيارات كما أن هذه الجسيمات تتميز بأنها تشكل سطحا قابلا للماء
مما يجعل تنظيفها أمرا سهلا لدرجة أنه أطلق عليه اسم "زجاج التنظيف
الذاتي".
و من ميزات القطع المحسنة المستخدمة في صناعة الأجزاء الداخلية أنها تقلل من استهلاك الوقود.
كما أنها ستساعد في صنع محركات نفاثة تتميز بهدوئها و أدائها العالي.
[/right]
3-صناعة الملابس:
يسعى العلماء إلى استخدام تقنية النانو في مجال صناعة الملابس، مما
سيكسبها ميزات جديدة حيث أنها ستكون مقاومة للبقع و السوائل، و ستحمي من
أضرار الأشعة الفوق بنفسجية.
و الأهم من ذلك كله أن تلك الملابس ستكون قادرة على توفير الاتصال بالانترنت، و إعادة شحن الأجهزة، و مراقبة الحالة الصحية لمرتديها!
4- المنتجات الرياضية:
تستخدم تقنية النانو في هذا المجال بشكل عام لهدفين، أولا لتقوية الأدوات
الرياضية، و ثانيا لإكسابها المرونة و الخفة. حيث أن بعض جسيمات النانو
أقوى بمئة مرة من المعدن الصلب و أخف منه بست مرات.
و من المنتجات التي تم تحسينها: مضارب الهوكي، مضارب البيسبول، مضارب و كرات التنس، كرات القولف.
5- صناعة الدهانات و الأصباغ: تتميز هذه الدهانات بأن لها القدرة على مقاومة الخدش و التآكل و التفتت مما سيجعلها مناسبة تماما لدهن السفن والمراكب.
6-التطبيقات الصحية:
و من أهمها سوائل النانو المضادة للبكتيريا و المكروبات المسئولة عن
الكثير من الأمراض. و تتميز هذه المطهرات بعدم تأثيرها على الأسطح فهي لا
تسبب التآكل و لا الصدأ .
7- الشاشات:
تتميز الشاشات التي تم تحسينها بتقنية النانو بأنها توفر كثيرا من الطاقة
التي تستهلك في تشغيلها، كما أنها ستتميز بوضوح و دقة عالية. أما بالنسبة
لحجمها فهي تتميز بصغر سماكتها و خفة وزنها.
8-تنقية المياه:
و يعتبر من أهم التطبيقات التي تستخدم النانو حيث أن الكثير من الدول
النامية تعاني من نقص في المياه و إذا ما استخدمت النانو في تنقيتها و
معالجتها و تحليتها فإن ذلك سيؤدي إلى توفر المياه بشكل أكبر. كما أن درجة
نقاء المياه ستكون أعلى من السابق حيث ستعمل جسيمات النانو المستخدمة على
حجز و منع مرور العوالق و الكائنات الحية الدقيقة في المياه.
و
الجدير بالذكر هنا قيام فريق بحثي سعودي باسم مدينة الملك عبد العزيز
للعلوم و التقنية بالحصول على تسجيل حقوق اختراع لأغشية جديدة تحلي الماء
من الأملاح و تنقيها من المواد السامة بكفاءة و سرعة عالية و ذلك بالاعتماد
على تقنية النانو.
9- تقنية النانو و الزراعة و الغذاء:
تسعى شركات الغذاء لتطبيق ا تقنية النانو من أجل إنتاج أفصل المحاصيل
الزراعية الخالية من المواد الحافظة و المواد الكيميائية الضارة.
10- النانو في المجال الطبي: يعتبر العلماء أن المجال الطبي و العلاج هو الأهم في استخدام تقنية النانو، فهي ستسهم في التشخيص الدقيق و العلاج العالي الكفاءة. [/right]
كما سيتم تصميم و تطوير خلايا الطاقة الشمسية بتكلفة انتاجية منخفضة.
مخاطر تقنية النانو:
تقنية النانو مثلها مثل أي تقنية أخرى لها جانب إيجابي و جانب سلبي، فبالرغم من فوائدها العظيمة فإن لها بعض المخاطر، ويمكن تقسيم هذه المخاطر إلى ثلاثة أقسام رئيسية:
1-مخاطر على الإنسان:
علمنا
مسبقا مدى صغر جسيمات النانو، فقد يكون من المستغرب أن لها تأثيرا "خطرا"
على جسم الإنسان و لكن بالرغم من المميزات المفيدة لهذه الجسيمات فإنه بناء
على صغر حجمها فإن أي جسيم بحجم 300 نانومتر له القدرة على الدخول لجسم
الإنسان بكل سهولة و بدون أي مقاومة، كما أنه باستطاعتها الانتشار و إحداث
الضرر في الجسم، و جسيم بحجم 70 نانومتر يستطيع الدخول في نواة الخلية.
أجريت
بعض الدراسات على الحيوانات في المختبر، و قد أظهرت أنه عند دخول الجسيمات
إلى جسم الإنسان فإنها تتجمع في الدماغ و خلايا الدم و الأعصاب، مما يعني
أنه من الممكن تصنيف هذه الجسيمات ضمن المواد التدميرية لجسم الإنسان.
تتمثل
أهم مخاطر تقنية النانو على البيئة في شكلين أحدهما التراكم البيولوجي و
الذي ينشأ من تراكم مواد النانو الغير مرغوب فيها و الآخر في صغر حجمها حيث
سيصعب كشفها و تنظيفها و إزالتها من البيئة. [/right]
أن
مواد النانو قد تكون مواد عالية الانفجار، و ذلك نظرا إلى كبر مساحة سطحها
مقارنة بحجمها. فتخزين مواد النانو بكميات كبيرة و نفس المكان لمدة كبيرة
قد يعرضها للانفجار. المملكة العربية السعودية و النانو:
تعتبر
المملكة العربية السعودية أول دولة عربية و مسلمة تبدأ في برنامج النانو
تكنولوجي، حيث تبنى الملك عبد الله بن عبد العزيز هذا البرنامج على حسابه
الخاص.
أيضا
قامت مدينة الملك عبد العزيز للعلوم و التقنية بتبني المبادرة الوطنية
للتقنية المتناهية الصغر، و قامت بإنشاء مركز وطني للبحوث.
http://nanotechcompanies.us/
http://www.saudicnt.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/Nanotechnology
http://www.nanotech-now.com/
http://www.nanotechnology.com/
http://www.mawhopon.net/ver_ar/news.php?news_id=4283
يعني
مصطلح النانو جزء من المليار، فالنانو متر هو واحد على مليار من المتر. و
لتوضيح الأمر بشكل آخر فإن سماكة شعرة الإنسان الواحدة تساوي 50 مايكرو متر
أي 50,000 نانو متر !
مصطلح النانو جزء من المليار، فالنانو متر هو واحد على مليار من المتر. و
لتوضيح الأمر بشكل آخر فإن سماكة شعرة الإنسان الواحدة تساوي 50 مايكرو متر
أي 50,000 نانو متر !
[right]
و في المراجع المختصة فهي كلمة إغريقية تعني القزم و التي يمكن أن تصف كل شيء صغير
أما أصغر الأشياء التي يراها الإنسان بالعين المجرّدة يبلغ عرضه 10,000 نانو متر، و عندما نصف مثلا عشر ذرات من الهيدروجين فإن طولها يساوي نانو مترا واحدا !
تقنية النانو:
هي
دراسة ابتكار تقنيات جديدة تقاس أبعادها بالنانو متر، و عادة ما تتعامل
التقنية النانوية مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانو متر، و هي تتعامل مع أي
ظواهر أو بنى على المستوى النانوي.
فيديو YouTube
متى كانت البداية الحقيقية لعصر تقنية النانو؟
شهد عام 1990 انطلاق هذا العلم و يعتبر هذا العام هو البداية الحقيقية لعصر تقنية النانو. [/right]
فيديو YouTube
صعوبات تواجه تقنية النانو:
تكمن صعوبة هذه التقنية في الحصول على قياسات دقيقة عند الوصول إلى مستوى الذرة.
كما
أنه يعتبر من الصعب السيطرة على الذرات بعد تجزيء المواد المتكونة منها
فتكون الذرة عندها غير مستقرة و مضطربة تنيجة لاختلاف وضعها الطبيعي.
تطبيقات النانو:
تستخدم
تقنية النانو في الكثير من التطبيقات، حيث يمكن الاستفادة منها بشكل أو
بآخر في معظم مجالات العلم مثل الفيزياء، الجيولوجيا، الكيمياء، تكنو
الفضاء، تقنية المعلومات و المجال الصحي...، و من أمثلة هذه التطبيقات:
و
تدخل النانو أيضا في تحسين الزجاج بشكل عام و تحسين زجاج النوافذ بشكل خاص
حيث يصبح عالي الشفافية، و ذلك باستخدام نوع معين من جسيمات النانو في
صناعة نوع من الزجاج يعرف باسم "الزجاج النشط"، حيث أن هذه الجسيمات تتفاعل
مع الأشعة الفوق بنفسجية فتهتز مما يزيل الرواسب و الأوساخ و الغبار
الملتصق بالسيارات كما أن هذه الجسيمات تتميز بأنها تشكل سطحا قابلا للماء
مما يجعل تنظيفها أمرا سهلا لدرجة أنه أطلق عليه اسم "زجاج التنظيف
الذاتي".
و من ميزات القطع المحسنة المستخدمة في صناعة الأجزاء الداخلية أنها تقلل من استهلاك الوقود.
كما أنها ستساعد في صنع محركات نفاثة تتميز بهدوئها و أدائها العالي.
3-صناعة الملابس:
يسعى العلماء إلى استخدام تقنية النانو في مجال صناعة الملابس، مما
سيكسبها ميزات جديدة حيث أنها ستكون مقاومة للبقع و السوائل، و ستحمي من
أضرار الأشعة الفوق بنفسجية.
و الأهم من ذلك كله أن تلك الملابس ستكون قادرة على توفير الاتصال بالانترنت، و إعادة شحن الأجهزة، و مراقبة الحالة الصحية لمرتديها!
4- المنتجات الرياضية:
تستخدم تقنية النانو في هذا المجال بشكل عام لهدفين، أولا لتقوية الأدوات
الرياضية، و ثانيا لإكسابها المرونة و الخفة. حيث أن بعض جسيمات النانو
أقوى بمئة مرة من المعدن الصلب و أخف منه بست مرات.
و من المنتجات التي تم تحسينها: مضارب الهوكي، مضارب البيسبول، مضارب و كرات التنس، كرات القولف.
5- صناعة الدهانات و الأصباغ: تتميز هذه الدهانات بأن لها القدرة على مقاومة الخدش و التآكل و التفتت مما سيجعلها مناسبة تماما لدهن السفن والمراكب.
6-التطبيقات الصحية:
و من أهمها سوائل النانو المضادة للبكتيريا و المكروبات المسئولة عن
الكثير من الأمراض. و تتميز هذه المطهرات بعدم تأثيرها على الأسطح فهي لا
تسبب التآكل و لا الصدأ .
7- الشاشات:
تتميز الشاشات التي تم تحسينها بتقنية النانو بأنها توفر كثيرا من الطاقة
التي تستهلك في تشغيلها، كما أنها ستتميز بوضوح و دقة عالية. أما بالنسبة
لحجمها فهي تتميز بصغر سماكتها و خفة وزنها.
8-تنقية المياه:
و يعتبر من أهم التطبيقات التي تستخدم النانو حيث أن الكثير من الدول
النامية تعاني من نقص في المياه و إذا ما استخدمت النانو في تنقيتها و
معالجتها و تحليتها فإن ذلك سيؤدي إلى توفر المياه بشكل أكبر. كما أن درجة
نقاء المياه ستكون أعلى من السابق حيث ستعمل جسيمات النانو المستخدمة على
حجز و منع مرور العوالق و الكائنات الحية الدقيقة في المياه.
و
الجدير بالذكر هنا قيام فريق بحثي سعودي باسم مدينة الملك عبد العزيز
للعلوم و التقنية بالحصول على تسجيل حقوق اختراع لأغشية جديدة تحلي الماء
من الأملاح و تنقيها من المواد السامة بكفاءة و سرعة عالية و ذلك بالاعتماد
على تقنية النانو.
9- تقنية النانو و الزراعة و الغذاء:
تسعى شركات الغذاء لتطبيق ا تقنية النانو من أجل إنتاج أفصل المحاصيل
الزراعية الخالية من المواد الحافظة و المواد الكيميائية الضارة.
10- النانو في المجال الطبي: يعتبر العلماء أن المجال الطبي و العلاج هو الأهم في استخدام تقنية النانو، فهي ستسهم في التشخيص الدقيق و العلاج العالي الكفاءة. [/right]
كما سيتم تصميم و تطوير خلايا الطاقة الشمسية بتكلفة انتاجية منخفضة.
مخاطر تقنية النانو:
تقنية النانو مثلها مثل أي تقنية أخرى لها جانب إيجابي و جانب سلبي، فبالرغم من فوائدها العظيمة فإن لها بعض المخاطر، ويمكن تقسيم هذه المخاطر إلى ثلاثة أقسام رئيسية:
1-مخاطر على الإنسان:
علمنا
مسبقا مدى صغر جسيمات النانو، فقد يكون من المستغرب أن لها تأثيرا "خطرا"
على جسم الإنسان و لكن بالرغم من المميزات المفيدة لهذه الجسيمات فإنه بناء
على صغر حجمها فإن أي جسيم بحجم 300 نانومتر له القدرة على الدخول لجسم
الإنسان بكل سهولة و بدون أي مقاومة، كما أنه باستطاعتها الانتشار و إحداث
الضرر في الجسم، و جسيم بحجم 70 نانومتر يستطيع الدخول في نواة الخلية.
أجريت
بعض الدراسات على الحيوانات في المختبر، و قد أظهرت أنه عند دخول الجسيمات
إلى جسم الإنسان فإنها تتجمع في الدماغ و خلايا الدم و الأعصاب، مما يعني
أنه من الممكن تصنيف هذه الجسيمات ضمن المواد التدميرية لجسم الإنسان.
تتمثل
أهم مخاطر تقنية النانو على البيئة في شكلين أحدهما التراكم البيولوجي و
الذي ينشأ من تراكم مواد النانو الغير مرغوب فيها و الآخر في صغر حجمها حيث
سيصعب كشفها و تنظيفها و إزالتها من البيئة. [/right]
أن
مواد النانو قد تكون مواد عالية الانفجار، و ذلك نظرا إلى كبر مساحة سطحها
مقارنة بحجمها. فتخزين مواد النانو بكميات كبيرة و نفس المكان لمدة كبيرة
قد يعرضها للانفجار. المملكة العربية السعودية و النانو:
تعتبر
المملكة العربية السعودية أول دولة عربية و مسلمة تبدأ في برنامج النانو
تكنولوجي، حيث تبنى الملك عبد الله بن عبد العزيز هذا البرنامج على حسابه
الخاص.
أيضا
قامت مدينة الملك عبد العزيز للعلوم و التقنية بتبني المبادرة الوطنية
للتقنية المتناهية الصغر، و قامت بإنشاء مركز وطني للبحوث.
http://nanotechcompanies.us/
http://www.saudicnt.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/Nanotechnology
http://www.nanotech-now.com/
http://www.nanotechnology.com/
http://www.mawhopon.net/ver_ar/news.php?news_id=4283
مُشاطرة هذه المقالة على: 
لا يوجد حالياً أي تعليق