علم النانو تكنولوجي هو علم قائم على دراسة وتطوير مواد دقيقة ومتناهية الصغر ولا يمكننا رؤيتها بالعين المجردة حيث أن النانومتر هو جزء من ألف جزء من الميكرومتر وهو جزء من المليون جزء عند مقارنته بالمللي بالمتر.
يطلق على هذا الاسم في بعض الأحيان تكنولوجيا الصغائر كما تعرف بتقنية المواد متناهية الصغر، تعريفها العلمي هو العلم الذي يهتم بدراسة المواد متناهية الصغر.
في الأسطر القادمة سنتحدث عن خصائص النانو تكنولوجي بالإضافة إلى أهم المعلومات عن تكنولوجيا النانو وما هو متوقع لمستقبلها والتحديات التي تواجهها في السنوات القادمة.
خصائص النانو تكنولوجي
يدخل استخدام النانو تكنولوجي في علم البيولوجيا، والكيمياء، والهندسة، والفيزياء، حيث أن هذا المصطلح يعني من الأساس العلم الذي يهتم بدراسة تركيب الأساسي للخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمواد والغرض من هذه الدراسة هو تحسين خصائص المواد أو بناء خصائص جديدة للمواد ذات قدرات فريدة وأكثر تميزا.
وتمتاز هذه المواد بقدرات فائقة للغاية بشكل يجعلها مساهمة بشكل كبير في الكثير من الابتكارات التي تزداد بشكل مستمر يوما بعد يوم ومن المتوقع لها ان تستمر في المستقبل، حيث يمكن من خلالها زيادة فعالية مواد لتصبح أكثر قدرة على مقاومة وقوة ومتانة.
ولا دخل لها بالعلوم الحيوية وإنما تقتصر على دراسة خواص المواد وتحسينها، وتدخل في علوم كالطب والهندسة الحيوية، وفي مجالات علم الفيزياء تدخل في مجالات مثل الهندسة الكيميائية، والهندسة الميكانيكية وغيرها من المجالات وفي جميعها تقتصر على دراسة خواص المادة فقط.
في الغالب تتعامل تقنية النانو متر مع جزيئات يتراوح حجمها من ١ ل ١٠٠ نانو متر هذا يعني ان التجمعات الذرية فيها تتراوح ما بين ٥ ذرات وحتى ألف ذرة.
تكون هذه الابتكارات في مجال المواد فقط.
مستقبل تكنولوجيا النانو والتحديات التي تواجهها
يعتقد الكثير من الناس الدارسين لتكنولوجيا النانو أنه سيأتي يوم تتمكن فيه البشرية باستخدام هذه التقنية في حل مشكلاتها التي تتعلق بنقص المياه، وعلاج الأمراض المستعصية، وعمل رحلات إلى الفضاء ليس فيها أي تأثير إشعاعي وفي نفس الوقت رخيصة الثمن.
فوائد علم تكنولوجيا النانو
تكنولوجيا النانو لها فضل كبير في جعل حياتنا اليومية أسهل وذلك لما تقدمه من تحسينات وإضافات لمجالات كعلوم البيئة، والطب، والأمن وسلامة الاغذية، وسنذكر لك أهمها في ما يأتي:
- تضاف اغشية رقيقة وشفافة من اغشية النانو إلى شاشات الحواسيب والهواتف لجعلها ضد الماء وأكثر مقاومة للخدش.
- كما تضاف للنظارات واحيانا للنوافذ بهدف إكسابها قدرة على مقاومة الانعكاسات ومنع الاشعة فوق البنفسجية أو تحت الحمراء، كما تكسبها قدرة أعلى على مقاومة الخدش والعوامل الخارجية.
- تستخدم في تحسين طرق التصنيع.
- تحسين الطرق المستخدمة في فلترة مياه الشرب.
- تحسين طرق إنتاج التغذية.
- زيادة قدرة شبكات الطاقة.
- تعزيز الصحة البدنية.
- المساهمة في الطب النانوي.
- تساهم في رفع قوة ومتانة بنية السيارات التحتية.
أضرار النانو تكنولوجي
كما أن له العديد من الفوائد كما ذكرنا سابقا فهو أيضا له الكثير من الأضرار سنذكر أخطرها في ما يأتي:
- هناك الكثير من الأبحاث التي تؤكد أن المواد الغذائية التي تصنع بأنابيب نانوية كربونية خطيرة على الصحة.
- تسبب المواد النانوية للأشخاص الذين يتعاملون بشكل مستمر ومباشر أورام خبيثة لا يوجد لها علاج حتى الآن.
- بسبب كونها متناهية الصغر يمكنها أن تدخل من خلال جهاز المناعة أو من الرئتين ويمكنها أيضا أن تتخطى حاجز دم الدماغ.
- هناك ارتفاع واضح في أسعار تصنيعها وبشكل مستمر حيث أنه من الممكن أن تزداد التكلفة لضعف تكلفة الإنتاج كل ٣ سنوات.
كما تضاف ايضا هذه التكنولوجيا إلى الملابس بهدف جعلها مقاومة للبقع.
تدخل بلورات اكسيد الزنك في صناعة مركب واقي من أشعة الشمس الضارة.
كما أنه تم إضافة بلورات فضية بتقنية النانو تكنولوجي إلى الضمادات الطبية لأكسابها قدرة على قتل البكتيريا أو نقل العدوي.
متى تم اكتشاف تكنولوجيا النانو
البداية الأولى لولادة هذا العلم ٢٩ كانون ١٩٥٩ وذلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عندما خاطب عالم الفيزياء المخضرم ريتشارد فينمان العلماء الحاضرين ببحث أعده بعنوان “هناك حيز كبير في القاع” حيث كان يتحدث في خطابه عن تقنية يمكن استخدامها من قبل العلماء في التحكم في الجزيئات أو الذرات.
بعد أن اكتشف ريتشارد فينمان للمعالجة الآلية بعشر سنوات قام العالم نوري تانيجوتشي بوضع مصطلح “نانوتكنولوجي”.
بدأت التكنولوجيا النانوية بشكل فعلي في عام ١٩٨١ مع تطوير مجهر المسح الفعلي الذي يمكن أن ترى الذرات الفردية الصغيرة من خلاله.
