بحث عن النانو
يتضمن هذا المقال بحثًا حول التقنية النانو، حيث نعيش في عالم مليء بالتكنولوجيا المعقدة والصراعات التكنولوجية. تعد التقنية النانو واحدة من التقنيات التكنولوجية المستخدمة في مجالات متعددة، بما في ذلك الطب والصناعة والزراعة وإنتاج شرائح الكمبيوتر. يتناول المقال المعنى الحقيقي للنانو وتطوره التاريخي ومراحل ظهوره والفرق بينه وبين علم النانو وأهميته وتطبيقاته واستخداماته العديدة في مجالات مختلفة، وخاصة في الطب والعلوم. يتم التركيز بشكل كبير على الموسوعة.
بحث عن النانو
ما المقصود بالنانو تكنولوجي
تعني تكنولوجيا النانو جزيئات صغيرة جدًا، تم اشتقاقها من وحدة النانومتر التي تعادل واحد من مليار المتر أو جزء من ألف مليون من المتر، وتقريبًا هي مسافة تزيد بثمانية أضعاف على شعرة الإنسان، والاسم “نانو” مشتق من اللغة الإغريقية كلمة “نانوس” والتي تعني القزم الصغير.
هي مجموعة من الأدوات والتطبيقات والتقنيات الحديثة التي تستخدم مقاييس صغيرة جداً لتهيئة بيئة معينة، تعرف بعملية التصنيع الجزئي، حيث يتم التحكم في الجزيئات التي تشارك في التفاعلات الكيميائية لإنتاج مادة معينة، وتوضع الذرات في مكانها الصحيح خلال التفاعل، كما يمكن إنتاج عنصر الألماس من خلال توجيه وضع ذرات الكربون في الفحم أثناء التفاعل. كما يمكن الحصول على شرائح الكمبيوتر من خلال توجيه وضعيات ذرات الرمل خلال التفاعل.
التطور التاريخي للنانو تكنولوجي
مرت نحو نصف قرن تقريبًا على اكتشاف الفيزيائي الأمريكي البروفيسور ريتشارد فينمان، الذي فاز بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1965 بعد أن نجح في إثبات وجود مساحة فارغة في الأعماق، خلال محاضرته الشهيرة في اجتماع الجمعية الأمريكية للفيزياء، التي حملت عنوان نظريته.
مراحل ظهور تقنية النانو:
تطورت تقنية النانو بعدة مراحل نتيجة الأبحاث العلمية والاكتشافات، والتي ساهمت في تطورها بشكل سريع:
- التحكم في تحريك الذرات والمعروفة بتجربة “عفريت ماكسويل” الفيزيائي الاسكتلندي جيمس ماكسويل عام (1867)
- “هناك متسع في القاع” للفيزيائي الأمريكي ريتشارد لفايمان عام (1959)
- أطلق الباحث الياباني نوريو تاينغوشي مصطلح النانو تكنولوجي عام (1974) للتعبير عن طرق ميكانيكية وكهربائية متناهية الصغر.
- اخترع الباحثان السويسريان جيردلا دبينجلا وهنريك روروهر جهاز ” المجهر النفقي الماسح” عام (1981).
- اكتشاف الأنابيب الكربونية سوميولوجيما عام (1991).
- استخدام المجهر النفقي الماسح من أجل ترتيب الذرات من جديد بعد تحريكها، وقد قام بذلك عالم الفيزياء الفلسطيني منير نايفة (1992).
علم النانو وتكنولوجيا النانو
- يتمحور علم النانو حول دراسة الظواهر العلمية المختلفة التي تحدث على مستوى وحدة النانومتر، وعلاقتها بعلوم الرياضيات والفيزياء والكيمياء، ويعد من العلوم الأقرب إلى مصطلح العلوم المتعددة التخصصات.
تعتمد تكنولوجيا النانو على مجموعة من التقنيات التكنولوجية لتحضير المركبات الكيميائية وجزيئاتها، وذلك بقياس أبعادها، وقد توصل العالم الفيزيائي الشهير ألبرت أينشتاين إلى هذا الاكتشاف منذ أكثر من قرن من خلال أطروحته الدكتوراه، التي حسب فيها أبعاد جزء من السكر أثناء ذوبانه في الماء، وأكد في نظريته أن أبعاد جزيئات النانو لا تتجاوز مسافة متر واحد .
اهمية تقنية النانو
- تستخدم التكنولوجيا الحديثة في العديد من المجالات، بما في ذلك استخدامات الطاقة وتقنياتها، وصناعة وتعليب الأطعمة، بالإضافة إلى استخدامها في صناعة أدوات المنزل، وتُعد الاتصالات وتبادل المعلومات من بين أهم المجالات التي تستخدم فيها تلك التقنيات.
- ينبغي الإشارة إلى أن المجال الطبي والعلمي هو أحد أهم المجالات التي يتم استخدام تقنية النانو فيها بكثرة، فعلى سبيل المثال يتم استخدام المجهر الماسح الإلكتروني لتكبير الجزيئات الصغيرة ملايين المرات للحصول على صورة إلكترونية واضحة ودقيقة.
- تتطور تقنية النانو بسرعة بفضل الأبحاث العلمية المستمرة، ولقد توصل العلماء إلى تطوير جهاز يعمل بزرعه داخل جسم الإنسان لتوفير الأنسولين بدلاً من الحقن للمرضى الذين يعانون من مرض السكري، وهو يعمل على تنظيم مستوى السكر في الدم، ويُعد هذا الاستخدام بدائيًا.
المراجع
