شرح تقنية النانو واستخداماتها
سنتحدث اليوم عن تقنية النانو وأهميتها في ابتكار وسائل وتقنيات جديدة، حيث تقاس أبعادها بواسطة النانومتر. سنتعرف على تفاصيل بعضها ودورها في مجال الطب في هذه المقالة على موقع موسوعة .
تقنية النانو
يتم وصف النانو بأنه الوحدة الصغيرة جدا التي تستخدم للقياس الذري لمعرفة أحجام الجزيئات. ببساطة، النانو يعادل جزء واحد من مليون من الملليمتر أو جزء واحد من ألف من الميكرومتر. تقنية النانو تهدف إلى دراسة إمكانية تغيير المواد على مستوى النانو لإنتاج وسائل وأجهزة تفيد البشر وتحسن حياتهم في مختلف المجالات. الفكرة الأساسية لتقنية النانو هي إنتاج مواد جديدة تمتلك خصائص مختلفة .
كما نعلم جميعا، تتكون المادة من ذرات، وعند تغيير تلك الذرات نحصل على مادة جديدة بخصائص جديدة، والهدف من ذلك التغيير والمواد الجديدة هو الحصول على خصائص كيميائية وفيزيائية سهلة التعامل، مثل درجة التوصيل الكهربائي وغيرها من الخصائص .
لوحظ أن العديد من الدول اهتمت بتقنية النانو، ومن بينها الولايات المتحدة التي أنفقت حوالي 3.7 مليار دولار على الأبحاث المتعلقة بهذه التقنية في مجالات مختلفة مثل الطب والعسكرية والتكنولوجية .
تاريخ تقنية النانو
عام 1959 م
ألقى الفيزيائي العالمي ريتشارد فيمان محاضرة أمام الجمعية الفيزيائية الأمريكية بعنوان (هناك مساحة واسعة في الأسفل) حيث أكد أنه يمكن تطوير الطريقة التي تستخدم في تحريك الجزيئات والذات حتى نتمكن من الوصول إلى الأحجام المرغوبة .
عام 1959 م
تمكن العالم أهلير من تسجيل السيليكون الأسفنجي الذي رآه .
عام 1969 م
عمل العالم الياباني ليو إيساكي على تطوير المواد الشبه موصلة مثل الشبكات البلورية الفاخرة وابتكر تقنية فائقة الصغر من الأعلى إلى الأسفل .
عام 1972 م
بفضل العلماء، تمكنوا من ابتكار المجهر البصري الماسح ذي المجال القريب .
عام 1974 م
استخدم العالم نوريو تانيقوشي مصطلحا وشرحه قائلا إن التكنولوجيا النانوية يمكن أن تتضمن بشكل رئيسي عمليات الانفصال والاندماج وإعادة تشكيل المواد باستخدام ذرة واحدة أو جزيء .
عام 1981 م
قام العالم جيرد بينج والعالم هينريك روهر بابتكار المجهر النفقي الماسح، ونجد أنه بإمكان هذا المجهر تصوير الأجسام باستخدام مقياس النانو .
عام 1989 م
في ذلك العام، نجح البحث الذي قامت به IBM في تحريك الذات باستخدام جهاز (STM)، ومن ثم تم استخدام 35 ذرة في كتابة شعار (IBM) .
عام 1991 م
في هذا العام، تمكن سوميو ليجيما من اكتشاف أنابيب الكربون النانوية، وتأخذ هذه الأنابيب شكل أسطوانة مجوفة من الداخل وتم صنعها من شرائح الجرافيت بقطر نانومتري صغير .
عام 2000 م
تمكن العالم منير نافيه في مجال الفيزياء من صنع حبيبات سليكون بقطر أصغر من حبة واحدة بالنانومتر، وتتميز هذه الحبيبات بتغير ألوانها عند تعرضها لضوء الشمس، وتمت إطلاق المبادرة الوطنية التقنية المتناهية في الصغر في الولايات المتحدة .
عام 2002 م
أقامت اليابان مركزا متخصصا في تقنية النانو وقدمت جميع الأجهزة والموارد لإجراء الأبحاث فيه .
بعد مرور عدة سنوات، تمكنوا من الوصول إلى الإشعاع المرئي .
اهمية تقنية النانو
نجد أن تلك التقنية ذات أهمية كبيرة وتحمل فوائد عديدة في مجالات مختلفة، من أبرزها ما يلي:
- يمكن استخدام هذه التقنية المتميزة في صناعة الملابس الذكية التي تنتج الطاقة أو تقوم بتطهير الجراثيم والأوساخ تلقائيا. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه التقنية في صناعة مواد أكثر صلابة وأقل وزنا من الفولاذ، بالإضافة إلى صناعة الزجاج غير القادر على توصيل الحرارة والمانع للأتربة، وصناعة شاشات ثلاثية الأبعاد قابلة للانحناء وشفافة .
- وفي مجال الطيران، يتم استخدام التكنولوجيا النانوية من قبل وكالة الطيران والفضاء الأمريكية، حيث يتم حقن آلات تعمل بالنانو في أجسام رواد الفضاء لمعرفة حالتهم الصحية والتعامل معها فورا دون الحاجة لاستدعاء الطبيب .
- يمكن استخدامها في مجال الطاقة لصنع بطاريات قادرة على تخزين كمية كبيرة من الطاقة لفترة طويلة، وتصنيع سيارات أقل تكلفة ولا تعتمد على النفط بل على الطاقة النظيفة .
- كما يمكن استغلالها في مجال الأجهزة الإلكترونية حيث تم تصنيع إلكترونيات السيليكون واختراع المكونات الإلكترونية بالإضافة إلى ظهور الشرائح الصغيرة التي تسببت في ثورة في مختلف المجالات مثل الحواسيب والاتصالات والطب والتعليم، بالإضافة إلى تسهيل الحصول على التلفاز الملون بدلا من التلفاز الأبيض والأسود .
تقنية النانو في الطب
المراجع :