top of page

تقنية النانو

Updated: Mar 14, 2022




 

للإستماع للمقالة:


 

تقنية النانو أو علم النانو هما العلم الذي يدمج بين وحدة قياس النانومتر متناهية الصغر وبين التقنية (nanotechnology) أوتصنيع مواد جديدة في حدود قياس النانومتر. وحدة قياس النانومتر تساوي 1 سم من 10,000,000متر أي ما يعادل (1×10-9 متر) وبعبارة أخرى أوضح وربما أبسط تساوي 1 على ألف مليون جزء من المتر.


يرتكز هذا العلم الحديث على تصنيع مواد جديدة في حدود قياس ( 1 إلى 100 نانومتر).المادة في مقياس النانومتر لا يمكن رصدها بالعين المجردة ولا بالأجهزة المكبرة البسيطة، يمكن رصدها فقط باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح و المجهر الإلكتروني الناقل في مختبر الفيزياء. يتم إنتاج مواد جديدة أو أجهزة جديدة في المقياس الذري (مقياس النانومتر) لخدمة البشرية في قطاعات مختلفة مثل قطاع الصناعة، الصحة، الطاقة، الماء والغذاء، الإلكترونيات، البصريات التعليم ...إلخ.


تم التوصل إلى إن المواد في المقياس النانومتري تختلف إختلافاً كلياً عن نظيرها من المواد في المقياس الحجمي الكبير في الخواص والمواصفات. مثالاً على ذلك مادة الذهب، الكل يتفق بأن لون قطعة من الذهب هو اللون الذهبي الأصفر كما هوسائد ومألوف للجميع. عندما نقوم بتكسير هذه القطعة إلى قطع صغيرة يبقى اللون كما هو اللون الذهبي الأصفر، بينما عندما نقوم بتصنيع مادة الذهب في مقياس النانومتر نراه بألوان مختلفة على حسب حجم حبيبات الذهب وشكلها والمسافة بين جسيمات الذهب. فعند حجم 20 نانومتر يظهر اللون الأحمر وعند 30 نانومتر يظهر اللون الوردي وعند 80 نانومتر يظهر اللون البرتقالي لمحاليل الذهب السائلة أو كما تسمى بماء الذهب. وهذا ما سبب الدهشة والاستغراب بشدة للعلماء والباحثين. تم استخدام ماء الذهب في العصور القديمة لتزيين الزجاج والنوافذ في الكنائس الرومانية.


مثالا ً آخر هو مادة الجرافيت أو الكربون المخلوط الذي تصنع منه المادة الأساسية في جوف قلم الرصاص، والجرافيت هو أحد صور الكربون في الطبيعة. المادة داخل قلم الرصاص تستخدم للكتابة على الورق و يمكن مسح الكتابة وتعديلها بواسطة الممحاة، أي إن هذه المادة قابلة للكسر أو التفتيت. بينما لو أطلعنا على الأنابيب النانوية الكربونية (Carbon nanotube) والتي تصنع أيضاً من مادة الكربون. الأنابيب النانوية الكربونية تتميز بصلابة و قوة شديدة استثنائية تفوق صلابة الألماس والفولاذ وبوزن خفيف. وتستخدم في صنع الدروع الواقية للأبدان وبناء هياكل المعدات الثقيلة والسيارات السريعة الرياضية. الأنابيب النانوية تتميز بخصائص ميكانيكية وإلكترونية جديدة تختلف هذه الخصائص عن الجرافيت. نستنتج أن الجرافيت والأنابيب النانوية الإلكترونية هما صورتان لعنصر الكربون بينما الاختلاف في المواصفات والشكل بينهما شاسع. تصنع الأنابيب النانوية الكربونية بطريقة القوس الكهربائي البلازمي وتصل درجة الحرارة إلى 3000 سليزيية ليتم تبخير ذرات الكربون إلى البلازما.


ونظراً لهذه الفروق الشاسعة في خواص ومواصفات المواد بين الحجم الكبير والحجم الصغير زاد إهتمام العلماء والباحثين بهذا العلم الذي يهتم خصوصاً بدراسة ومعالجة المادة بالمقياس الذري أوالجزيئي للحصول على مواصفات مميزة جديدة. هناك من وصف تقنية النانو بالفتح لأنها فتحاً علمياً جديداً مبشراً ومنقذاً للبشرية في تسهيل الحياة المعقدة، وأملاً لعلاج الأمراض المزمنة. وهناك من أطلق عليها الثورة الصناعية الجديدة للقرن الواحد والعشرين. وتعتبر بوابة لغزو الفضاء وسبيلاً للوصول والبحث في أعماق الفضاء.


إن تقنية النانو إنها السبيل الأمثل في علاج تلوث المياه وتوفير المياه النظيفة لكثير من الشعوب. وهي المعجزة الموعودة في استصلاح الأراضي الزراعية ووفرة المحاصيل الزراعية. ويطمح العلماء والمفكرين بأن تكون هذه التقنية مفتاح لحل قضية التحديات التي يواجهها العالم اليوم و تتمثل في نقص الماء والغذاء واستدامة الطاقة.

 

كتابة:

خديجة آل يعقوب



مراجعة و تدقيق:

مريم العريبي

"طالبة بكالوريوس صيدلة ،مهتمة في البحوث العلمية وقضية الماء والزراعة"

121 views0 comments

Recent Posts

See All

Comments


bottom of page