تقنية النانو

خلال العصور الوسطى حاول الفلاسفة نقل المواد الأساسية إلى الذهب في عملية تسمى الخيمياء ،  في حين أن جهودهم أثبتت عدم جدواها ، إلا أن خيمياء العلوم الزائفة مهدت الطريق إلى العلوم الحقيقية للكيمياء ، ومن خلال الكيمياء ، تعلمنا المزيد عن العالم من حولنا ، بما في ذلك حقيقة أن كل المواد تتكون من ذرات ، وتحدد أنواع الذرات وطريقة توحيد هذه الذرات معًا خصائص المادة .

ما هي تقنية النانو

تقنية النانو هي علم متعدد التخصصات يبحث في كيف يمكن معالجة المادة على المستوى الجزيئي والذري ، وللقيام بذلك يجب العمل على مقياس النانو وهو مقياس صغير جدًا لدرجة أنه لا يمكن رؤيته باستخدام مجهر ضوئي ، في الواقع لا يتجاوز حجم النانومتر المليار من المتر ، والذرات صغيرة جدا ، ومن الصعب تحديد حجم الذرة فهي لا تميل إلى الاحتفاظ بشكل معين ، لكن بشكل عام  يبلغ قطر الذرة حوالي عُشر النانومتر ، وعندما يصل حجم المادة تحت مقياس معين فإن خصائصها ومنها شكلها قد تتغير نتيجة للعلاقة بين بعض خصائصها ومساحة سطحها .

تاريخ تقنية النانو

منذ أواخر الخمسينيات ، وبعد خطاب هام من قبل الفيزيائي والحائز على جائزة نوبل ريتشارد فاينمان في عام 1959 م ، تم افتراض أنه يمكن التلاعب بالذرات والجزيئات الفردية ، والحقيقة هي أن بعض تطبيقات تكنولوجيا النانو تعود إلى العصر الروماني المبكر ، حيث يعد الكأس العتيق أحد الأمثلة على ذلك ، حيث تتسبب الجسيمات النانوية الذهبية الموجودة في الزجاج في تغيير لون هذا الكأس العتيق عند التعرض للضوء في زوايا مختلفة ، ومع ذلك فإنه في الحقيقة فقط في العشرين عامًا الماضية ، أصبحت المعدات متاحة لتمكين الدراسات التي يمكن إجراؤها في المقياس النانوي ، ومع تقدم المجاهر عالية الطاقة والفهم المتزايد للتفاعلات الفيزيائية للذرات والجزيئات ، تحول مفهوم التكنولوجيا النانوية إلى حقيقة مادية ، يمتد تقدم المجاهر من مجهر إلكترون ناقل الحركة ومن مجهر إلكترون مسح ، ومن ثم مجهر القوة الذرية ومجهر المسح النفقي .

وكان هناك تطور هام آخر في مجال تكنولوجيا النانو وهو مجال معالجات الكمبيوتر عالية الطاقة والواقع الافتراضي ، ولقد ساعدت القدرة على تقليد المعاملات النانوية إلى حد كبير في تبادل المعرفة وتحديد أولويات الجهود في مجال علمي جديد ، حيث يبدو أن الاحتمالات لا حصر لها .

اهمية تقنية النانو

تشير تقنية النانو إلى التكنولوجيا التي يتم إجراؤها باستخدام مقياس النانو والتي لها تطبيقات في العالم الحقيقي ، ويمكن استغلال الخواص الفيزيائية والكيميائية الفريدة للمواد النانوية في التطبيقات التي تعود بالنفع على المجتمع ، وتمثل تقنية النانو اتجاه كبير وأصبحت تقنية للأغراض العامة كإجراء تنفيذي في عام 2000 م ، وتم إضفاء الطابع الرسمي على المبادرة الوطنية لتقنية النانو مع قانون أبحاث وتطوير تكنولوجيا النانو للقرن الحادي والعشرين في عام 2003 م ، وخلال السنة المالية 2015 في الولايات المتحدة ، بلغ الاستثمار الفيدرالي في مجال بحث والتطوير النانوي حوالي 20 مليار دولار ، مع استثمار سنوي في السنة المالية 2015 م حوالي 1.5 مليار دولار ، وأكثر من ضعف ذلك من قبل القطاع الخاص ، وتستمر عائدات المنتجات التي تدعم النانو في النمو ، مع أكثر من 200 مليار دولار في السنة المالية 2012 في الولايات المتحدة وحدها ، وأكثر من 700 مليار دولار في جميع أنحاء العالم ، وهذا يمثل عائدًا رائعًا على الاستثمار ، وينبغي مواصلة البحث في قضايا السلامة المحتملة للتكنولوجيا النانوية وتطوير القوى العاملة والتعليم والمناهج الدراسية .

وأصبحت تطبيقات تقنية النانو حقيقة واقعة اليوم منذ أكثر من 10 سنوات ، يطبق مصنعو السيارات الأمريكيون الأنابيب النانوية لتعزيز سلامة خطوط الوقود في سيارات الركاب ، علاوة على ذلك اعتمدت صناعة الإلكترونيات على الأنابيب النانوية لمواد التغليف الخاصة بها لحماية البضائع بطريقة أفضل ، وللمساعدة في إزالة أي شحنات كهربائية قبل أن تتمكن من النمو إلى مستويات ضارة ، ولعبت اليابان ، وتايوان ، وكوريا ، والدول الأوروبية ، بما في ذلك هولندا واسكتلندا ، أيضًا أدوارًا مهمة في تقدم قدرات تقنية النانو ، وما زال الاهتمام الدولي الذي اكتسبته هذه التكنولوجيا مستمرًا .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى