08.12.15 14:09
لقد كان التطور التكنولوجي الهائل هو السمة الفريدة في القرن العشرين الذي ودعناه قبل بضع سنوات ، و قد أجمع الخبراء على أن النانو تكنولوجى أهم تطور حدث في النصف الأخير من القرن الحالي.وبطريقة مبسطة نحاول هنا أن نقرأ في مفهوم هذه التكنولوجيا الدقيقة ونتلمس حقائقها الشيقة فعلا ، إنه السفر الى ابعاد الذرات والجزيئات ، ونحاكي العلاقة بين هذه الأجسام المتناهية في الصغر ، ونحاول أن نغير في هذه العلاقة للحصول على مادة بمواصفات أخرى أكثر نفعا وفائدة ، وذلك باستخدام معدات وآلات وروبوتات من نفس مقاييس هذه الذرات ، إن هذا أبسط كلام يمكن أن نصف من خلاله تكنولوجيا النانو الحديثة .
*تعريف النانو تكنولوجى
*علم النانو: هو دراسة المبادئ الأساسية للجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز قياسه الـ100 نانو مترفالنانو هو أدق وحدة قياس مترية معروفة حتى الآن ، ويبلغ طوله واحد من بليون من المتر أي ما يعادل عشرة أضعاف وحدة القياس الذري المعروفة بالأنغستروم ، و يعد النانو أصغر بحوالي 80.000 مرة من قطرشعرة الانسان ، وكلمة النانو تكنولوجي تستخدم أيضاً بمعنى أنها تقنية المواد المتناهية في الصغر أو التكنولوجيا المجهرية الدقيقة أوتكنولوجيا المنمنمات.
ويتعامل العلماء والمهندسون مع المادة في هذا المقياس على مستوى دقيق جدا أي على مستوى الذرات والجزيئيات النانونية.
مقياس النانو: يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومترا واحدا إلى غاية الـ100 نانو متر*
تقنية النانو: هو تطبيق لهذه العلوم وهندستها لانتاج مخترعات مفيدة.
*فكرة استخدام النانو
وتتلخص فكرة استخدام تقنية النانو في إعادة ترتيب الذرات التي تتكون منها المواد ، وكلما تغير الترتيب الذري للمادة كلما تغير الناتج منها إلى حد كبير.
وبمعنى آخر فإنه يتم تصنيع المنتجات المصنعة من الذرات، وتعتمد خصائص هذه المنتجات على كيفية ترتيب هذه الذرات،فيمكننا الحصول على الماس من الفحم بعد تغيير ترتين الذرات به، وكذلك يمكننا الحصول على رقائق الكمبيوتر من اعادة ترتيب ذرات الرمل.
والغريب جدا فى هذا الامر اننا يمكن ان نحصل على البطاطس من الماء او الهواء او الطين!. وما يعكف عليه العلم الآن أن يغير طريقة الترتيب بناء على النانو، من مادة إلى أخرى، وبحل هذا اللغز فاننا قد نحصل على مواد زهيدة الثمن من مواد رخيصة مثلا كالنحاس او الرصاص، لكن الواقع أن الذهب سيفقد قيمته في هذه الحالة.
وتتمثل قاعدة التقنيات النانوية العلمية في مسألتين، الأولى بناء المواد بدقة من لبنات صغيرة، والحرص على مرحلة الصغر يؤدي الى مادة خالية من الشوائب ومستوى أعلى جدا من الجودة والتشغيل.
والثانية أن خصائص المواد قد تتغير بصورة كبيرة عندما تتجزأ الى قطع أصغر وأصغر، وخصوصا عند الوصول الى مقياس النانو أو أقل، عندها قد تبدأ الحبيبات النانونية اظهار خصائص خيالية غير متوقعة ولم تعرف من قبل أى غير موجودة في خصائص المادة الأم.
الطب والنانوتكنولوجى:
من المدهش ان النانو تكنولوجى يمكنها توصيل مواد معينة كالادوية او الحرارة او الضوء او اى مواد اخرى الى خلايا معينة مستهدفة بداخل جسم الانسان دون التاثير على الخلايا السليمة.
هندسة الجزيئات التى تستعمل بهذه الطريقة تسمح بالكشف او معالجة الامراض او الاصابات ضمن الخلايا الموجهة فيمكن بهذه الطريقة استخدامnano-robotsلجعل الاصلاحات بشكل ادق وعلى المستوى الخلوى.
وكان اول من لفت الانظار لاستخدام هذه التكنولوجيا فى مجال الطب الدكتور مصطفى السيد المصري .
1-تطبيقات فى الطب فى الوقت الراهن:
-nano-crystalline silver تستخدم كمادة مضادة مضادة للميكروب(مطهرة)فى الجروح
-nanoshells وتستخدم لتركيز الاشعة تحت الحمراء مباشرة على الخلايا المسرطنة دون التاثير على الخلايا السليمة المحيطة بها وقد تم اختبارها بنجاح فى المعمل ولكن لم تطبق على الانسان نظرا للقيود ضد التجارب على الانسان.
-تستخدم فى صنع بعض المراهم للوقاية من اشعة الشمس فوق البنفسجيةUV.حيث انهاتحجب الاشعة كلها وفى نفس الوقت يبقى المرهم شفافا .
2-تطبيقات مازالت تحت التطوير:
-Qdots وتستخدم للكشف التحديدى لمكان الخلايا المسرطنة فى الجسم.
-nanoparticles وتستخدم لتوصيل العلاج الكيميائى للخلايا المسرطنة مباشرة لتجنب تدمير الخلايا السليمة.
-nanotubes وتستخدم فى حالات العظام المكسورة لتزويد هيكل جديد يساعد العظام على الالتحام والنمو
-nanoparticles وهى تستطيع الالتصاق الخلايا المصابة بالامراض المختلفة وبذلك تمكن الدكتور من التعرف عليها فى عينات الدم على سبيل المثال.
*التصورات المستقبلية فى مجال النانو تكنولوجى
المصانع المستقبلية ستقوم بعمل كل شيء، من الأثاث حتى الصواريخ بجودة تتفوق على كل ما صنع قبلا وبتكلفة ضئيلة جدا ، ستتمكن بعض الكمبيوترات من الاندماج مع العقل البشرى مضيفة بالتالي ذكاء الى ذكائه الطبيعي بنسبة كبيرة.
ويمكن زرع الات دقيقة جدا تسير فى الدورة الدموية لمحاربة المرض او الضعف.
يمكن باستخدام هذه التقنية أن يتمّ «تفصيل» مركّبات من ذرّات معيّنة انتقائيّا باليد، وسيصبح بالإمكان إيجاد مركّبات بمواصفات ليست موجودة في الطبيعة، وبكلّ المقاييس من المستوى الذري إلى مستوى ناطحات السحاب، وبالتالي إيجاد عمليّات تصنيعيّة زهيدة الثمن وعالية الأداء، مما سيمهّد الأساس لمستقبل مزدهر لتقنيّة المعلمومات.
كما نعلم اننا الان اصحبنا فى عصر يكترث بحجم الحاسبات بشكل كبير وبالتالى فهذه التقنية ستمكننا من الحصول على حاسبات فى احجام ساعات اليد او اصغر.
بالنسبة للملابس ستتمكن من وضع معلومات حول صحتنا و ازالة الاتربة بها وخاصية التسخين والتبريد.
وسيمكن صناعة غرفة عملّيات كاملة في كبسولة صغيرة، يتمّ وضعها داخل جسم المريض لتقوم بتنفيذ برنامج العمليّة الذي برمجه الطبيب فيها حسب حالة المريض.
ومن تجربته الخاصه ، العالم العربي الأميركي منير نايفة يقول : " ما اكتشفناه في مختبري في جامعة الينوي الأميركية، انه اذا ما أخذنا مادة السيليكون المعتمة جدا جدا والتي هي المكون الرئيسي للأرض والرمال وكل الأجسام في الكون، وعملنا منها حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، وباللغة العامية وكأننا حولنا الرمل الى مادة متألقة
و من هنا لم تعد تقنية النانو مجرد كلام غريب أو جمل غامضة وليست تطبيقاتها مجرد أحلام كنا نمحوها بعد أن نصحو ولكنها حقيقة ستحاكينا في كل حركة نقوم بها مستقبلا وكل مشهد يحاكي عقولنا ، وسيكون هنالك ما نحلم به أعمق وأعقد مما يمكن تصوره اليوم
