العلماء الروس يستخدمون تكنولوجيا النانو لعلاج السرطان

 

يفتتح يوم 3 ديسمبر/كانون الأول في موسكو أول منتدى دولي حول تكنولوجيا النانو. ويقام في إطار المنتدى الذي سيستغرق ثلاثة أيام معرض لأبرز إنجازات صناعة تكنولوجيا النانو الروسية. يذكر ان هذه التكنولوجيا أصبحت أحد أهم الاتجاهات العلمية الجديدة في روسيا إذ تحظى بدعم الدولة وتتطور بسرعة كبيرة. وكرس أحد أقسام المعرض لانجازات العلماء الروس في مجال الطب.

وفي مختبرات معهد الفيزياء والبيولوجيا الكيميائية في موسكو يصنع الباحثون الأدوية ويجربونها، وأحد الاتجاهات الناجحة والواعدة لديهم اليوم هو استخدام النباتات لصنع أدوية معالجة السرطان.

ويحضر العلماء مادة بروتينية جينية مجهزة بعناصر فيروسية لتستطيع إجبار الخلية النباتية على إنتاج الأجسام المضادة لنوع معين من السرطان.

وتقاس هذه الأجسام صغيرة بقياسات النانو، وقد دلت التجربة على أن الدواء البيولوجي يصل أقصى درجات الفعالية حين يجري استخدامه بالتوازي مع العقارات الكيميائية.

ويعمل الباحثون في المختبرات الكيميائية للمعهد لايجاد أفضل وسيلة لقتل الخلية السرطانية دون المساس بغيرها، فيصنعون مركبا كيميائيا يحمل الدواء السمي إلى الخلايا السرطانية.

ويذكر أن الأجسام المضادة الموجودة في العالم حاليا غالية الثمن، حيث تكلف الكمية الضرورية لعلاج سرطان الثدي خلال عام واحد 70 ألف يورو. والعلماء الروس يصنعون عقارا أرخص بثلاث أو أربع مرات، وسينخفض السعر أكثر مع زيادة كمية الإنتاج.

وستجري تجربة العقار العام المقبل على الفئران، وفي حال نجاحها سيمكن استخدامه للعلاج.

مصطلحات هامة فى علم النانو تكنولوجى

1 - AFM ميكروسكوب القوه الذريه: هو عباره عن مجهر يعطي معلومات دقيقه عن تضاريس الماده تصل للمستوي الذري حيث تعمل مجساته علي مسح تضاريس المواد بدقه متناهيه عن طريق حساب اي مقاومه يتعرض لها المجس .
2 - NANO-biosensors جهاز الاستشعار البيولوجي: هو جهاز أستشعار متقدم يستخدم للكشف عن البكتيريا والغازات والهرمونات بدقه تصل الي أكتشاف بضعه جزيئات ويدخل في تركيبه مواد عضويه .
3 - Buckyball كرات بوكي:هي جزيئات كرويه من الكربون وتتكون عاده من 60 ذره كربون علي شكل كره القدم حيث تترتب ذرات الكربون بشكل سداسي .
4 - Bottom up طريقه البناء: وهي طريقه من طرق بناء الماده وفيها توضع الذره بجانب الذره الاخري أو الجزيء بجانب الجزيء الاخر حتي تتكون مركبات وهياكل عضويه وغير عضويه مكونه من عده ذرات وجزيئات .
5 - Carbon nanotubes أنابيب الكربون النانويه: وهي أنابيب كربونيه أسطوانيه الشكل ورقيقه جدا لدرجه النانو و تعتبر أيضا رقائق من الجرافيت ملفوفه علي شكل أنبوب أسطواني وهذه الانابيب تتميز بخصائص أستثنائيه الكترونيه وحراريه وميكانيكيه وتركيبيه مما يجعلها أخف من الالومنيوم وأقوي بخمسه أضعاف من الحديد الصلب . وهناك نوعان من أنابيب الكربون النانويه (أنابيب الكربون النانويه وحيده الجدار اي ذات طبقه واحده وأنابيب كربون نانويه متعدده الجدر) .
6 - Catalyst الماده الحفازه: هي ماده تعمل علي زياده معدل التفاعل الكيميائي من خلال الحد والتقليل من الطاقه الفعاله ولا تتغير هذه الماده بالتفاعل والماده الحفازه تعمل علي توفير سطح ملائم للتفاعل من خلال أتاحه الفرصه للمزيد من الجسيمات للاصطدام مع بعضها البعض .
7 - Chips المعالج الألكتروني: هي عباره رقاقه الكترونيه صغيره من أشباه الموصلات السليكونيه والتي صنعت لأداء الوظائف الالكترونيه في الدوائر المتكامله .
8 - Composites المركب: هو ماده مركبه من مادتين أو أكثر تختلف خواصها عن المواد المكونه لها وتكون أحد مكونات هذا المركب مقواه بالماده الاخري حيث تعمل هذه الخاصيه علي تحسين خصائص المواد المركبه بشكل عام وعاده تكون الماده الاساسيه في طور السائل أما مواد التقويه فعاده ماتكون جسيمات أو الياف . والاسمنت المقوي بقضبان الفولاذمن الأمثله الأوليه للمركبات .
9 - Electron Microscopy المجهر الألكتروني: هو مجهر يستخدم حزمه من الألكترونات بدلا من الضوء المستخدم في المجاهر التقليديه ويتميز بقوه تكبير عاليه جدا تفوق أفضل المجاهر البصريه أكثر من مائه مره .
10 - Fuel Cell خلايا الوقود:هي خلايا كهروكيميائيه تعمل علي تحويل الطاقه الكيميائيه الي طاقه كهربائيه حيث تنتج الكهرباء والحراره من الوقود (الهيدروجين والاكسجين) دون الحاجه للأحتراق في عمليه تحليل كهربي عكسي محفز بأستمرار .
11 - Lithography الطباعه: هي مجموعه من الأساليب الكتابيه علي التراكيب أو الهياكل بأستخدام مجسات خاصه و هناك أنواع مهمه من الطباعه منها الضوئيه والتي تستخدم الضوء والألكترونيه والتي تسنخدم حزمه من الألكترونات .
12 - Molecule الجزىء: هو مجموعه من الذرات مرتبطه معا بروابط كيميائيه .
13 - Moor's Law قانون مور: قانون شهير في مجال الألكترونيات حيث أكد مور علي أن عدد الترانزيستورات في البوصه المربعه في الدوائر المتكامله سوف يتضاعف كل 18 شهر منذ تصنيعها وكان هذا في عام 1965 م .
14 - Nanobiotechnology تقنيه النانو البيولوجيه: وهي أستخدام تقنيه النانو في بناء أجهزه تمكن من دراسه النظم البيولوجيه .
15 - Nanobot النانوبوت: هي روبوتات ذات أبعاد نانويه وتكون أما ميكانيكيه أو كهروميكانيكيه .
16 - Nanocomposites مركبات النانو: هي مركبات تتكون من أثنين أو أكثر من المواد وتكون أحد مركباتها ذات أبعاد أقل من 100 نانومتر .
17 - Nanocrystals بلورات النانو: مواد صلبه صغيره بلوريه وتكون المسافه بها متساويه بين كل ذره وأخري أو كل جزيء وأخر. وبلورات النانو لها تطبيقات كثيره وهامه مثل الألكترونيات البصريه حيث لها القدره علي تغيير الطول الموجي للضوء ولها تطبيقات أخري في الخلايا الشمسيه وغيرها .
18 - Nanometer نانومتر: واحد من المليار من المتر . وقطر شعره الأنسان تقريبا 70000 نانومتر وخلايا الدم الحمراء تقريبا 5000 نانومتر والجزيئات العضويه البسيطه يتراوح حجمها بين 0.5 الي 5 نانومتر .
19 - Nanoparticles جسيمات النانو: هي الجسيمات التي تقل أبعادها أو أحد أبعادها عن 100 نانومتر .
20 - Nanoscale مقياس النانو: مقياس يستخدم لقياس وحساب أبعاد تتراوح بين 0.1 الي 100 نانومتر .
21 - Nanoscience علم النانو: علم يهتم بالتعامل مع المواد في مستواها الذري والجزيئي بمقياس لا يتعدي 100 نانومتر وهو علم يهتم أيضا بأكتشاف ودراسه الخصائص المميزه لمواد النانو .
22 - Nanotechnology تقنيه النانو: هي التقنيه التي تعطينا القدره علي التحكم المباشر في المواد العضويه أو الغير عضويه والتي تقل أبعادها عن 100 نانومتر وذلك بتصنيعها ومراقبتها وقياسها ودراسه خصائصها .
23 - Nanoshells صدفات النانو: هي جسيمات في أبعاد النانو لها قشره أو يمكن أن نقول هي طبقه معدنيه رقيقه تحيط بكره مصنوعه من ماده شبه موصله لها القدره علي أمتصاص أو تشتيت الضوء في جميع أطواله الموجيه .
24 - Nanostructure تراكيب النانو: هي هياكل وتراكيب بنيت من مواد نانويه .
25 - Nanotubes أنابيب النانو: أنابيب في مقياس النانو ومن أمثلتها أنابيب الكربون النانويه وهي عباره عن أنابيب أسطوانيه من ذرات الكربون ذات بعد واحد مرتبه بشكل سداسي أو خماسي ولها خصائص فيزيائيه مميزه جدا .
26 - Nanowires أسلاك النانو: هي أسلاك متناهيه الصغر في أبعاد النانو لها تركيب ذو بعد واحد وتتميز بخصائص كهربيه وضوئيه ممتازه جدا وتعتبر أسلاك النانو البنيه الاساسيه التي تستخدم في بناء أجهزه النانو .
27 - Quantum dots النقاط الكميه: تصنع النقاط الكميه من مواد موصله أو شبه موصله وتكاد تكون أبعادها تساوي صفر ولها شكل بلوري . وللنقاط الكميه خصائص كهربيه مميزه تمكنها من تخزين الالكترونات وتحويل لون الضوء حيث تعمل علي أمتصاص اللون الابيض وأعاده أنبعاثه خلال نانو ثانيه بلون مميز ولها تطبيقات كثيره في مجال الكمبيوتر والطب والهندسه .
28 - Nanofabrication التصنيع الدقيق: يشير الي تصنيع أجهزه بأبعاد النانو .
29 - NanoLithography طباعه النانو: هو أي عمل من حفر أو كتابه أو طباعه في نطاق مقياس النانو . ويعد الميكروسكوب النفقي الماسح (STM) وميكروسكوب القوه الذريه (AFM) من الأدوات التي بها الحفر والطباعه والكتابه علي سطح ذو أبعاد ذريه .
30 - Quantum well البئر الكمي: هو مفهوم يستخدم لتفسير سلوك النطاقات النانويه المقيده وخاصه توزيع الطاقات الميكانيكيه .
31 - Quantum wires الأسلاك الكميه: مصطلح أخر لأسلاك النانو .
32 - Quantum bit البت الكمي: أصغر وحده معلوماتيه تستخدم في الحوسبه الكميه .
33 - SEM المجهر الألكتروني الماسح: هو تقنيه تصوريه تعمل عن طريق تركيز حزمه من الألكترونات علي المنطقه المراد دراستها حيث يتم التفاعل بين الألكترونات وذرات السطح مولده بذلك ثلاث أنواع من الأشعه (الألكترونات المتشتته من الخلف والألكترونات النانويه وأشعه أكس) .
34 - SPM مجهر المجس الماسح: تحتوي هذه الأنواع من المجاهر علي مجس يعمل علي تجميع معلومات السطح وذلك عن طريق التفاعل بين المجس وتضاريس السطح المراد دراسته . ويندرج تحت هذا النوع مجهر التأثير النفقي الماسح STM ومجهر القوه الذريه AFM .
35 - مجهر التأثير النفقي الماسح STM: حيث يقوم بالحصول علي صور للذرات الموجوده علي السطح بواسطه مجس ماسح .
36 - Self-Assembly التجمع الذاتي: ظاهره طبيعيه لتجمع الذرات أو الجزيئات في نظم وتراكيب معقده كما هو الحال مع أنابيب الكربون النانويه .
37 - Top down طريقه التصغير: وهي طريقه من طرق صتاعه المواد وفيها يتم أستخدام طرق مختلفه مثل التكسير أو النحت أو الأذابه للمواد الكبيره . لتقليل حجمها والوصول لمواد ذات أحجام نانويه .
38 - Synthesis التوليف: مصطلح يستخدم لوصف طريقه تحضير وتشكيل مركبات أكثر تعقيدا بأستخدام مكونات بسيطه .
39 - TEM المجهر الألكتروني النفاذي: أحد أنواع المجاهر الألكترونيه ويستخدم حزمه من الألكترونات ذات طاقه عاليه لدراسه التركيب الدقيق للعينات وذلك عن طريق الألكترونات النافذه من خلال العينه المدروسه .
40 - X-ray analysis تحليل أشعه أكس: عباره عن تطبيق من تطبيقات أشعه أكس للتمييز بين العناصر الثقيله والخفيفه ويستخدم أيضا في تحديد ومعرفه العناصر الموجوده بالماده .
41 - X-ray diffraction حيود أشعه أكس: هي تشتت أشعه أكس من العينات البلوريه والذي يعطي أنماط تداخل معينه يمكن من خلالها دراسه التراكيب الدقيقه لهذه البلورات .

كتاب يتكلم عن كيفية صنع أدوات الميكرو و النانو تكنولوجى

 

الأسم : Tools of Micro&Nano Fabrication
اللغه : الأنجليزيه.
عدد صفحات الكتاب : 39
مساحه الملف : 5.83 ميجا
محتويات الملف : كيفية صنع أدوات الميكرو و النانو تكنولوجى وكتابين اخرين

تحميل الكتاب

هنا uploadstore

او هنا Mediafire

ما هى تقنية النانو تكنولوجى

لا يزال الكثيرين ممن قد يطالعون هذه المدونة لا يعلمون المقصود بتقنية أو علم النانو وهذا المقال الصغير هو مقال إضافي للتعريف بهذه التقنية الجديدة ...

تقانة النانو هي تقنية كل شيء صغير ، هو علم دراسة المادة بعد تقسيمها إلى جزيئات صغيرة لمعرفة طبيعة المادة في حالتها الجزيئية والتعامل بعد ذلك مع المادة من منطلق هذه النتائج المعملية التي جرت على حزيئاتها .

وسميت التقنية بهذا الإسم نسبة إلى وحدة القياس الطول المسماة بالنانو ، وهي وحدة قياس طول مثل المتر والسنتمر والمليمتر ، ولكنه طول قصير جدا جدا ، تقاس به في الحقيقة أطوال الروابط الذرية بين ذرات الجزيء الواحد في المادة ، ويقاس به قطر الذرة في المادة . ولأن الدراسة تجري على جزيئات المادة فمن هنا ظهرت تسمية العلم بهذا الإسم نانوتكنولوجي .

ولكن أين تكمن قوة هذا العلم المذهلة ؟ والتي تأهله ليكون بمثابة ثورة جديدة في العلوم البشرية مثل ثورة الكهرباء والإلكترونيات والإتصالات . حقيقة قوة هذا العلم الجديد تكمن في تطوير المادة بعد دراسة طبيعتها في الحالة الجزيئية -وهي أصغر كمية من المادة لا تزال تحتفظ بمواصفات المادة الفيزيائية والطبيعية- ولكن كونها جزيء من المادة والجزيء الوحيد ، فإن المادة في هذه الحالة يظهر عليها صفات لم تكن لتلاحظ في أحجام أكبر من المادة ، تتم دراسة هذه المواصفات الجديدة ليتم تعميمها أو تطبيقها مثلا عند تكوين أسطح بسماكة قليلة . مثل طبقات الفضة التي قد تستخدم بشكل موسع قريبا في تصنيع ضمادات الجروح ، وتغليف أسطح البرادات والثلاجات لما للفضة من مقاومة معروفة للنشاط البكتيري والفطري . وهذا المقال يوضح هذه النقطة

وتكمن كذلك القوة في هذا العلم في دراسة طبيعة مواد كثيرة موجودة في الطبيعة ومحاولة محاكاتها معمليا ، فعلى سبيل المثال ما هي المادة التي تغلف ريش الطيور وتمنع بللها على الرغم من وجود هذه الطيو الدائم في الماء ؟ بالتأكيد هناك مادة مسؤولة عن هذا في ريش الطيور ، يمكن بعد دراسة هذا المادة معمليا وتكوينها ومن ثم استخدمها لطلاء بدلات الغوص ، إنتاج بدلات غوص من نوع خاص جدا غير قابل لبلل ومضاد للماء مثلا .

ولأن هذا العلم يدرس طبيعة المواد في حالة جزيئية فإن ذلك أهله ليكون علم من العلوم المشتركة بين علوم بشرية كثيرة ، فنحن نحتاج هذا العلم في الطب ، وصناعة الدواء ، وكذلك نحتاجه لتصنيع وإنتاج مواد وأجهزة بمواصفات معينة .

شركة نوكيا على سبيل المثال ، تعمل الآن على مفهوم اطلق عليه إسم موريف أو بالإنجليزية Morph ، وهو مفهوم يمكنك ان تقرأن عنه بإستفاضة في هذا المقال .

أكتفي بهذا القدر إلى هنا ، وأتمنى ان يكون مفهوم هذه التقنية الجديدة أصبح أكثر وضوحا لزوّار هذه المدونة .

مفهوم الموريف أو Morph ، إمكانية تطبيق تقانة النانو في أجهزة الاتصال

موريف أو Morph هو مفهوم يصف الإمكانية في تطبيق تقنيات النانو المختلفة في وسائل وأدوات اللاتصال في المستقبل ، بغض النظر عن طبيعة الإسم التجاري لأجهزة الاتصال ، بمعنى أن المفهوم ليس حكرا لاستخدام شركة معينة او جهة ما .
وعلى سبيل المثال وليس الحصر ،

ستمكننا التقنية من التحكم في الطبيعة الفيزيائية في بنية الأجهزة على المستوى النانويّ بدقة تصل لكل جزيء فيها .

ستمكننا التقنية كذلك من مراقبة البيئة المحيطة بنا ، فسيسهل على جهاز الاتصال التفاعل مع البيئة المحيطة ومعرفة التطورات ومقارنتها .

كما ستتمكن الموريف ( تقنية اجهزة الاتصال الحديثة المعتمدة على تقانة النانو) من مراقبة مجموعة مركبات كيميائية معينة في الجو المحيط .

وضع جهاز الاتصال تحت أشعة الشمس كفيل بإعادة شحنه بالطاقة اللازمة لعمله ولفترات طويلة ، وكأن الجهاز كائن نباتي يستمد طاقته من خلال التمثيل الضوئي ، وهذا هو مستقبل الأبنية كما يتخيل البعض ، ففي المستقبل ستطلى المنازل والمنشآت بطبقة خاصة ( تتكون من خلايا شمسية ) من خلالها سيتمكن البناء من الحصول على طاقتة الأساسية ، ربما تعمل هذه الطاقة على تشغيل الإضاءة الأساسية والقيام ببعض الأعمال الأساسيّة التي تحتاج إلى طاقة داخل البناء .

كما ستتزود أسطح الأجهزة بطبقة خاصة تعمل على إنزلاق الأوساخ بعيدا عنها ، وكأن سطح الجهاز هو سطح لجسد لطائر مائي لا يبتل ريشه حتى وإن غمس جسده تماما في الماء ، وهذه هي الأسطح التي يمكن أن نطلق عليها hydro phobic أو الأسطح الكارهة للماء .

كما انه يمكننا مط وتمديد أسطح الأجهزة ، حيث أنه في القياس النانوي لهذه الأجهزة ( على مستوى الجزيئات ) اهتممنا بتوفير إمكانية التمدد لجزيئات الموريف ( أو جهاز الاتصال ) .

ومن خلال هذا الفيديو البسيط ، يمكنكم رؤية تصور قريب جدا مما نقصده بمفهوم موريف ( وهو الإمكانية لتطبيق تقنيات النانو في أجهزة الاتصال الحديثة )

قيادة ثورة النانو - أعادة ترتيب العالم وإنتاجه

قيادة ثورة النانو ، كتاب من تأليف الأستاذ الدكتور عبد القادر رحمو ، وهذه مجموعة نقاط لأهم ما جاء فيه

النانو هو أحد أهم الإنجازات العلمية الحديثة وهو يشكل ثورة علمية لا تقل أهمية عن ثورتي المعلومات والتقنية الحيوية .

في الكتاب توضيح أن التقانة تقع ضمن التقانات المستعملة في تصنيع منتجات النانو الغاية في الصغر ( مستوى نانوني )

ومن ثم يناقش الكتاب استخدامتها الحالية ، والمستقبلية ، معرفاً لموادها وطرائق القياس فيها وتطبيقاتها في الإلكترونيات والاتصالات وتصنيف منتجاتها .

وضح كذلك أخطارها على البيئة والصحة لأن هناك سمية قد تكون في بعض منتجاتها ، وتقويم أو ذكر للمخاطر المتصلة ببعض الأخلاقيات أوخطرها على المجتمع مثلها في ذلك مثل الهندسة الوراثية .

وهذا بدوره يدفع إلى استنباط قوانين وأعراف وتشريعات لبراءات الإختراع في هذا العلم الحديث لنراعي الجوانب الإنسانية وأن تكون أولوية استخدامها في خدمة الإنسان والبيئة .

تطرق كذلك المؤلف في كتابه إلى أهمية مشاركة دول العالم بالنتائج المفيدة من التقنية في المجالات الصناعية والزراعية والصحية ، وتوجيه نتائج الأبحاث لخل مشكلات الدول الفقيرة ، ودول العالم الثالث .

بالإضافة إلى أن المؤلف أشار بالتعريف بالإستثمارات الجديدة في علوم وتقانة النانو والمؤسسات العاملة فيها في العالم ( وهذه الجزئية هامة ربما اتطرق إليها بالتفصيل لاحقا ) .

ووضح كذلك مجالات تطبيق التقانة في دول العالم الثالث حيث بدأ الإهتمام في بعض الدول مؤخرا ، وبدأت في تسخير تقانة النانو حسب الإحتياج في التنمية وهذه الدول مثل الهند والصين والبرازيل .

وأوضح أخيرا أن أول خطوة في الاهتمام بهذا العلم الحديث عربيا هو بتوسيع شريحة العارفين به .. ( وهذه من أهداف هذه المدوّنة ) .

كانت هذه قراءة سريعة ومختصرة من كتاب ( قيادة ثورة النانو " أعادة ترتيب العالم وإنتاجه " ) للإستاذ الدكتور عبد القادر رحمو للناشر دار علاء الدين للنشر والطباعة والتوزيع بسورية ، دمشق بريد إلكتروني ala-addin@mail.sy

النانو تكنولوجى وحصان طروادة

حصان طروادة بالخلايا السرطانية ، يحاول العلماء جاهدين تحقيق إنجاز في علاج السرطان باستخدام تقنية النانو ، وفكرة الأبحاث الجديدة باستخدام التقنية متناهية الصغر هي مهاجمة الخلايا السرطانية نفسها ، وليس إغراق الجسم بالمادة الكيميائية و الدواء والذي يحتوي على أثار جانبية غير محمودة .. إقرأ الموضوع بالكامل من موقع عرب نت .

من منتديات الشاعر نت ، حوار مطوّل حول التقنية يشرحها ، ويذكر علاقة العالم العربي بالتقنية متنهاية الصغر ، لقراءة الحوار بالكامل أضغط هنا

وهناك موضوع آخر جميل ، يوضح تقنية النانو من منتدى وزارة العلوم والتكنولوجيا العراقي ، تقرأ في الموضوع عن تعريف بالعلم وتوضيح انه من العلوم الحديثة متعدد التخصصات ، لقراءة الموضوع بالكامل اضغط هنا

روابط تتكلم عن النانو تكنولوجى

كشفت مؤسسة "روس نانو" الروسية، يوم الأربعاء، أن حجم الاستثمارات الإجمالي التي تم توظيفها في مشاريع تكنولوجيا النانو في البلاد بلغ 10 مليارات دولار.

وذكرت وكالة الأنباء الروسية (نوفوستي) أن رئيس المؤسسة، أناتولي تشوبايس، لفت في كلمة ألقاها، خلال منتدى "تكنولوجيا النانو في روسيا 2010"، إلى أن المؤسسة خصصت 4.1 مليارات دولار، إضافة إلى 6 مليارات دولار استثمرتها شركات خاصة، ما يشكل بالإجمال أكثر من 10 مليارات دولار من الاستثمارات.

وأضاف تشوبايس أن مؤسسة "روس نانو" الحكومية تدعم نحو 94 مشروعا لتكنولوجيا النانو في 30 منطقة في مختلف أنحاء روسيا.قراءة الموضوع كامل روسيا تستثمر أكثر من 10 مليارات دولار في مشاريع تكنولوجيا النانو

 

النانو تكنولوجي هي ببساطة صنع المواد والمكوّنات والأجهزة والأنظمة في المستوى القريب من الذرة أو المستوى النانوميتري وهو وحدة طول تساوي تقريباً المسافة لعشرة ذرات وضعتْ جنباً إلى جنب.
إنّ تصميم وصنع المواد في هذا المِقياس يُؤدّي غالباً إلى إنتاج ذو أداء إستثنائي.

تخيّلْ موادَ البطارية التي تخْزن الكميات الهائلة من الطاقة، تخيل مواد هيكلية ترفع من عمر مكوّنات المحرك عشر مرات، تخيل مواد إلكترونية تُمكّن رقاقات الحاسوب من رفع السرعة إلى سرعات فائقة، والكثير الكثير من المنافع المحتملة لتطبيقات النانوتكنولوجي، أضف إلى ذلك فإن المكوّنات والأنظمة تُصمّمان وتُصْنَعان في حجومِ لم يسبق توقعها ولك أن تتخيل حجم أحد أسنان التروس يمكن أن يساوي عشر قطر شعرة الإنسان تابع قراءة الموضوع كامل

 

مقال آخر من الموسوعة المعرفية knol بقلم طالبة كلية الصيدلة بجامعة الرياض ندى المزين ، في الفقرات الأولى استعرضت تاريخ ظهور التقنية وأشارت كذلك إلى البروفيسور الياباني ، وذكرت كذلك المهندس الأمريكي والذي أشرت إليه كما قرأت سابقا إلى انه أول من أطلق شرارة البدء في الاهتمام الحديث بتقنية النانو ، وإن تابعت القراءة بعد ذلك ستقرأ بقلم ندى استعراض جميل ومميز لتطبيق التقنية في المجال الطبي بشكل أكثر تفصيلا ، بعده ستقرأ عن أخطار التقنية الجديدة ، وهو للحق أول مقال عربي تحدث عن أخطار التقنية مستعرضا أدلة وبراهين وأحداث حصلت بالفعل ، ولقد ذكرت ندى ثلاثة أحداث هامة تعكس خطورة التقنية حدثت بالفعل .

وفي نهاية المقال تطرقت إلى مركز التقنيات متناهية الصغر الجديد في السعودية ... لقراءة المقال بالكامل اضغط هنا .

وإليكم قصة النانو تكنولوجي الرائعة بقلم مهندس وكاتب مصري يدعى محمود سلامة الهايشة ، كتب المهندس حوار جميل يدور بين كل من مجموعة طلبة وأستاذهم في مادة العلوم ، يحدثهم أستاذهم فيه عن تقنية النانو ، القصة أو هذا الحوار التعليمي اعتقد انه يصلح كمادة تعليمية فبقليل من رسوم الأطفال يمكن لوزارة التربية والتعليم نشره على طلبة المدارس الإبتدائية والإعدادية .. ولكن لا حياة لمن تنادي .. لقراءة الحوار كاملا اضغط هنا .

آخر روابطنا حتى الآن هو موضوع في منتديات مدينة الطائف عن الباحثة السعودية هبة الدوسري والتي تعمل الآن على بحث يهتم باكتشاف صيغة جديدة للعلاج الدوائي ، والمقصود بالصيغة الجديدة أو تحديد أهداف المادة الفعّالة أو العلاجية وطريقة معالجتها وتحديد مسارها داخل جسم الإنسان باستخدام تقنية النانو وهي تبحث وتعمل على علاج الخلايا السرطانية .. لقراءة الموضوع إضغط هنا .

الفضة والنانو تكنولوجي - دخلت صناعة النانو حيز التطبيق

خلت صناعة النانو حيز التطبيق في مجموعه من السلع التي تستخدم نانو جزيئات الأكسيد على أنواعه "الألمنيوم والتيتانيوم وغيرها ". خصوصا في مواد التجميل والمراهم المضادة للأشعة. فهذه النانو جزيئات تحجب الأشعة فوق البنفسجية UVكلها ويبقى المرهم في الوقت نفسه شفافا وتستعمل في بعض الألبسة المضادة للتبقع.

وقد تمكن باحثون في جامعة هانج يانج في سيئوول من إدخال نانو الفضه إلى المضادات الحيوية.

وسينزل عملاق الكمبيوتر "هاولت باكارد " قريبا إلى السوق رقاقات يدخل في صنعها نانو اليكترونات قادرة على حفظ المعلومات أكثر بآلاف المرات من الذاكرة الموجوده حاليا. وقد تمكن باحثون في IBM وجامعة كولومبيا وجامعة نيو أورليانز من تملق وجمع جزيئين غير قابلين للاجتماع إلى بلور ثلاثي الأبعاد. وبذلك تم اختراع ماده غير موجودة في الطبيعة " ملغنسيوم مع خصائص مولده للضوء مصنوعة من نانو " و" أوكسيد الحديد محاطا برصاص السيلينايد ". وهذا هو نصف موصل للحرارة قادر على توليد الضوء. وهذه الميزة الخاصة لها استعمالات كثيرة في مجالات الطاقة والبطاريات. وقد أوردت مجله الايكونوميست مؤخرا أن الكلام بدأ عن ماده جديدة مصنوعة من نانو جزيئات تدعى قسم " Quasam " تضاف إلى البلاستيك والسيراميك والمعادن فتصبح قويه كالفولاذ خفيفة كالعظام وستكون لها استعمالات كثيرة خصوصا في هيكل الطائرات والأجنحة، فهي مضادة للجليد ومقاومه للحرارة حتى 900درجه مئوية

وأنشأت شركة كرافت Kraft المتخصصة في الأغذية السنة الماضية اتحاد الأقسام البحوث العلمية لاختراع مشروبات مبرمجه.

ويقول الدكتور اريك دريكسلر " ليس هناك من حدود، استعدوا للرواصف الذين سيبنون كل شيء. من أجهزة التلفزيون إلى شرائح اللحم بواسطة تركيب الذرات ومركباتها واحده واحده كقطع القرميد، بينما سيتجول آخرون في أجسامنا وفي مجارى الدم محطمين كل جسم غريب أو مرض عضال، وسيقومون مقام الإنزيمات والمضادات الحيوية الموجودة في أجسامنا. وسيكون بإمكاننا إطلاق جيش من الرواصف غير المرئية لتتجول في بيتنا على السجاد والرفوف والأوعية محوله الوسخ والغبار إلى ذرات يمكن إعادة تركيبها إلى محارم وصابون وأي شيء آخر بحاجه إليه ".

وقد أحدث برنامج في الولايات المتحدة باسم مبادرة تقانة نانوية أمريكية لتنسيق الجهود المتعددة في هذا الحقل العلمي الجديد.

استطاعت شركة سامسونج من خلال بعض من منتجاتها المنزلية مثل الثلاجات وأجهزة تكيف الهواء تقديم واستخدام ما يطلق عليه بالإنجليزية nano-silver كطبقة تغلف الأسطح الداخلية لهذه المنتجات ، وتعمل الطبقة والمكوّنة من مادة الفضة المعروف عنها مقاومتها للبكتيريا والفطريات ومنعها من النمو ، وتحتوي هذه الطبقة الفضية على أيونات الفضة التي تعمل بدورها على مقاومة أي نشاط بكتيري لأنها تؤثر سلبا على عمليات الأيض الخلوية لدى خلايا البكتيريا والفطريات .

ومعروف عن الفضة قتلها للكائنات الدقيقة والبكتيريا والفطريات ، فقد كان العرب قديما يستخدمونها لتقنية الماء ، بوضع قطع معدنية فضية في قرب الماء المصنوعة من جلد الماعز ، ومع اهتزاز القرب أثناء مسيرة القافلة تحتك القطع ببعضها البعض لتكوّن مسحوق ذائب فائق في النعومة يعمل على قتل البكتيريا ولا يضر الإنسان.

أيونات الفضة تصيب عمليات النقل على أغشية الخلايا البكتيرية بالخلل ، بتأثيرها على منع انتقال الإلكترونات على الأغشية الخلوية مما يوقف تماما عمليات النقل على جدران الخلايا الذي بدوره يحول دون انتقال المواد الجرثومية من وإلى الخلايا البكتيرية أو الفطرية ، وهذا يمنع وجود أي روائح كريهة ويمنع كذلك بقاء أي بكتيريا أو فطريات .

عرفنا منذ القدم خصائص الفضة ، ولكن مع تقنية النانو فإنه يمكننا تفعيل والاستفادة إلى أقصى درجة من هذه الخصائص ، فبدلا من وضع قطعة معدنية فضية داخل جدران الأجهزة المنزلية الحساسة مثل الثلاجات فإن التقنية تسمح لنا بتصنيع طبقات غاية في الرقة وغاية في الفاعلية في مقاومة النشاط البكتيري والفطري بأقل استهلاك ممكن للفضة وبفاعلية قد لا يتصورها أي مستخدم أو مقتني للفضة عبر العصور السابقة .

ويمتد استخدامنا للفضة إلى المجال الطبي ، فالبتطوير يمكننا تصنيع ضمادات جروح تحتوي على طبقات نانويَة فضيّة تعمل بدورها على منع تكاثر ونمو البكتيريا على الجروح والقروح الجلدية وما إلى ذلك ، حتى أنك قد تشاهد إعلانات تلفزيونية قريبا تعلن عن سراويل أو فوط صحيّة تحتوي على الفضة كمادة مقاومة للبكتيريا والفطريات والجراثيم .

وفي النهاية فإن النانو فضة أو ال nano-silver صديقة للبيئة ، وفي الحين الذي تقوم فيه بقتل أكثر من حوالي 650 نوع من البكتيريا فإنها لا تضر الإنسان ولا تسبب أي ضرر يذكر على البيئة

تاريخ النانو تكنولوجى

 

في عام 1959 ألقى الفيزيائي الأمريكي والحائز على جائزة نوبل Richard Feynman محاضرة لمجتمع الفيزيائين الأمريكان تحت عنوان " There's Plenty of Room at the Bottom " وتعني بالعربية أن هناك مجال كبير في الأسفل ، وقد تمحور حديثه في المحاضرة عن التصغير أو بالإنجليزية تعني miniaturization و تعني كذلك التعامل مع الأشياء وهي مفتتة ومصغرة لدرجة قد لا يتصورها المجتمع في وقتها ، وتحدث عن التعامل مع الجزيئات وذرات المواد بشكل مباشر .

وقال العالم الأمريكي كذلك أنه يؤمن بأن سيأتي يوم على رجل يصنع أجهزة غاية في الصغر والفاعلية ، وكانت هذه المحاضرة البداية الحقة في وجود المصطلح nano ، وهذا بشهادة مكتب الولايات المتحدة للبراءات الإختراع والعلامات التجارية ، ويمكنكم الحصول على مزيد من المعلومات بالإنجليزية عن تاريخ النانو تكنولوجي من صفحة بنفس العنوان من الموسوعة العالمية ، والجزء الخاص بالعالم الأمريكي ريتشارد يبدأ من عند Conceptual origins ، بمعنى أصول النظرية .

وفي عام 1986 كتب المهندس كيم إريك دريكسلير مقال بعنوان Engines of Creation ، وتعني بالعربية محركات الإنشاء وعرض فيه المصطلح بشكله اليوم nanotechnology ، و توسع نطاق البحث العلمي خلال العقد الماضي في هذه التقانة الجديدة ، وحتى هذه اللحظة فإن عديد من المخترعين والشركات قاموا بتسجيل براءات إختراع تصل لحوالي 13000 لبراءة اخترع يحتوي كل منها على المصطلح nono أو بالعربية نانو .

كشفت أبحاث ماريان ريبولد وزملائها في جامعة درسدن الألمانية الغطاء عن سر السيف الدمشقي المشهور بقدرته الكبيرة على القطع ومتانته المذهلة ومرونته الكبيرة، فقد تبين لها أنه مصنوع من مواد مركبة بمقياس النانومتر، فأنابيب الكربون النانوية التي تعتبر من أقوى المواد المعروفة وذات المرونة ومقاومة الشد المرتفعة، أحاطت بالأسلاك النانوية من السمنتيت (Fe₃C) وهو مركب قاس وقصف.

منذ آلاف السنين قصد البشر استخدام تقنية النانو. فعلى سبيل المثال أستخدم في صناعة الصلب والمطاط. كلها تمت اعتمادا على خصائص مجموعات ذرية نانوميترية في تشكيلات عشوائية.وتتميز عن الكيمياء في أنها لا تعتمد على الخواص الفردية للجزيئات.. الأولى إلى بعض المفاهيم المميزة في النانو تقنية(تسبيق لكن استخدام هذا الاسم) في عام 1867 كاتب جيمس ماكسويل عندما اقترحت فكرة تجربة صغيرة كيان يعرف ماكسويل للشيطان من معالجة الجزيئات الفردية. في عام 1920 أدخل ارفنغ لانجميور وكاثرين بلودغيت مفهوم نظام monolayer أي طبقة ذرية واحدة أو طبقة مادة يبلغ سمكها مقاييس الذرة. وحصل لانجميور على جائزة نوبل في الكيمياء لعمله.

الكشف المبكر عن الجلطات الدموية لفترة تصل إلى ثلاثة سنوات باستخدام النانو تكنولوجى

منحة بقيمة 1.9 ملوين جنيه استرليني قدمت من قبل مجلس العلوم الهندسية والفيزيائية بالمملكة المتحدة (EPSRC) للباحثين بجامعة Swansea لتطوير حلول للرعاية الصحية باستخدام النانو تكنولوجى .

ستمكن هذه المنحة العلماء بالجامعة من تطوير أبحاثهم المتعلقة بالكشف المبكر عن الجلطات الدموية لفترة تصل إلى ثلاثة سنوات باستخدام النانو تكنولوجى ، وأبحاث كهذه قد تعمل في المستقبل القريب إن تم تطبيق وتعميم نتائجها سريعا على تجنب تعرض الإنسان للجلطات الدموية والتي تودي بحياة آلاف سنويا .

هذه الجائزة المرموقة جزء من تحدي كبير لـ EPSRCs في مشروع للرعاية الصحية باستخدام تقانة وعلم النانو ، وستساعد هذه الجهود على إكتشاف تقنيات جديدة لتحديد ودراسة أمراض تخثر الدم والجلطات الدموية عند الإنسان.

وقال البروفيسور Rhodri Williams رئيس الباحثين في مدرسة المهندسين بالجامعة " فريق العمل سيتناول أمراض تخثر الدم وكل ما يرتبط بها من حالات شاذة تسبب الجلطة والموت في المجتمع الغربي" .

المنحة مؤخرا قدمت لمجموعة محاضرين بكلية Sheffield لتمكنهم من زيارة كبرى شركات التي تعمل على تصميم وتصنيع التكنولوجيا الحديثة لنقل المعرفة بعد ذلك للطلاب .

مصدر الخبر باللغة الإنجليزية

كيف تعمل النانو تكنولوجى

تقانة النانو يمكن من خلالها إحداث تغيرات إيجابية كثيرة في العالم ، ستجلعنا متأكدين من منتجات كثيرة نستخدمها يوميا ، وستمكننا من إنتاج مزيد من المنتجات والتي كان إنتاجها ضرب من المستحيل ، ولكن كيف ستمكننا من القيام بذلك ؟ في الحقيقة أن تقانة النانو هي تقنية كل شيء صغير جدا ، في العادة أصغر من 100 نانو متر .

في الفيديو السابق سترى أمثلة على استخدام التقنية ، مثل استخدامها في صناعة البطاريات بشكل يجعل هناك سرعة كبيرة في شحنها ، مما سيجعل البطاريات أفضل ، وربما ساهم ذلك على سبيل المثال في دعم وتشجيع صناعة السيارات الكهربائية بعدها .
حتى الآن في الصناعة والإنتاج نحن نتعامل مع أجزاء كبيرة من المادة ، وأغلب تعاملنا يكون بتقسيمها لأجزاء أصغر لنستخدمها في الصناعة والإنتاج ، ولكن مع التقانة الجديدة سيكون هناك تحكم لا نهائي بالمادة ، فنحن سنتعامل مباشرة مع جزئيات المادة المكوّنة لصفاتها .
كل هذا ولا يزال هذا العلم طفل صغير ويحتاج لكثير من المجهود والتطوير ، هذا العلم لا يزال يحتاج لأدواته ، وبمثابة تطوره وصولا بمرحلة متقدمة منه سيتدخل هذا العلم في كل حياتنا وسيقلبها رأس على عقب بالتأكيد للأفضل إن أحسنا أستغلال التقنية .

وحدة القياس المستخدمة في تقنية النانو

وحدة القياس المستخدمة في تقنية النانو وحدة متناهية في الصغر ، فالنانو في طول جزء من مئة ألف جزء من شعر الإنسان ، وهو أقل من الطول الموجي لشعاع الضوء المرئي ، والنانو هو جزء من البليون من المتر ، وعلى سبيل المثال فإن طول الرابطة بين ذرتين كربون في المركبات قد يتراوح بين 0.12 إلى 0.15 نانو متر

العالم من حولنا يتكون من ذرات وأجسادنا كذلك ، والعجيب أن خلايا جسم الإنسان تقاس أبعادها باستخدام وحدة القياس النانو ، لذلك يمكننا أن نعتبر خلايا أجسادنا آلات نانونيّة من صنع الخالق ، فكل خليَة عبارة عن آلة تعمل من أجل مهمة محددة ، وتحتوي بداخلها على تفاعلات وحركات ميكانيكية لمواد وجزيئات .

وقد قال العالم الحائز على جائزة نوبل الدكتور هورست أن المقياس المستخدم في تقانة النانو -وهو يقصد النانو وأضعافه- ، أكثر متعة من القياس أو الحجم الذري ، والسبب في ذلك يعود إلى أن المادة تبدأ تكتسب صفاتها عند هذا المقياس (مقياس النانو) ، بمعنى أن المادة وهي مجرد ذرات مفككة ليس صفات المادة تذكر ، وإنما تبدأ المادة بغض النظر عن طبيعة ذراتها تتشكل خصائصها عندما تترتب الذرات جوار بعضها البعض .

المصدر هنا

تعريف النانو تكنولوجى

جميعا نعرف أحجار البناء المستخدمة في بناء المنازل ونعرف أحجامها ، ولنتخيل إن استطعنا بطريقة ما تقسيم هذه الحجر إلى أحجار متناهية في الصغر لنستخدمها هي في البناء والتكوين الهندسي بدلا من الحجر بحجمه الكبير ، على فرض أننا سنستطيع التعامل مع الاحجار الصغيرة بنفس المهارة والسرعة ، عندها لن يكون من الصعب تشكيل ما نريد بهذه الأحجار الصغيرة ، فلن يكون من الصعب تكوين أسطح مستديرة على سبيل المثال وهذا ما يصعب عمله بالأحجار الكبيرة .

وهذه هي فلسفة تقنية النانو أو التقنية النانونية الجديدة ، وهي التعامل مع المادة ، مختلف أنواع المادة بعد تقسيمها وتفتيتها إلى اجزاء ، بمعنى أن نتعامل مع جزيئات المادة وليس مع المادة نفسها ، وهذه ما يجعل هناك سهولة كبيرة من تطويع المادة وتحديد خواصها مسبقا ، فعلي سبيل المثال إن كنت تريد سطح بلاستيكي ناعم جدا ، فليس علينا عمل تجارب عديدة وتفاعلات معملية لنصل إلى بوليمر يتصف بهذا الخاصية ، وإنما سنقوم بباسطة بالتعامل مع جزيئات البوليمر ، وفقط نتعرف على الترتيب المعين لجزيئاته الذي يعطينا النتيجة المطلوبة ، وبالتالي عند فهم ترتيب الجزيئات لن يكون من الصعب تصنيع بوليمر بخاصية معينة نحتاجها .

وتقنية النانو تتعامل مع الجزيئات المتناهية في الصغر فلكي نبدأ في التعامل مع مادة بتقنية النانو ، علينا تقسيم المليمتر فيها إلى مليون جزء ومن ثم نأخد هذا الجزء ونقسمه على ألف والنتيجة هي الجزء الذي تطبق عليه التقنية وتتعامل معه .

أنبوب نانوي لكربون الدوار

ما هى تقنية النانو؟ - المفهوم والطريقة وبعض المعلومات

 

مع دخول فصل الشتاء وزيادة برودة الطقس سوف نحتاج في الأيام القادمة لارتداء الملابس الثقيلة والجوارب الدافئة, ولو ذهبت لأحد المحلات التجارية بالقرب من منزلك, وقال لك البائع هل تريد جوربا عاديا أم جوربا آخر ذو خصائص سحرية ( جورب لا يخرج رائحة ولا يتلف على مدى طويل قد يستمر إلى 100 يوم أو أكثر), يعني إلبس وانسى  فأرجو منك أن لاتستغرب أو تندهش, أو تكذب البائع وتنعته بالمجنون.

في الأيام الفائتة, أمضيت فترات مطوله في البحث والتحري حول تقنية النانو .

ماهية هذه التقنية وطريقتها وكيفية التعامل معها والاستفادة منها.

كان لدي الكثير من اللبس حول هذه التقنية , مما دعاني إلى تكثيف البحث والقراءة و التزود بمعلومات أكثر وضوحا حول هذا المجال.ما أزعجني كثيراً أثناء عملية البحث هو اختلاف المفهوم في أكثر من مرّه عند أكثر من شخص وأكثر من موقع قام بشرح هذه التقنية والتحدث عنها. ( تابعوا بقية المقال بعد الفاصل )

فمنهم من يقوم بوصف النانو بأنها تقنية و وحدة قياس نانو ميتر" التي تعني مليون وحدة لملمتر واحد أو (10000 مرة أصغر من ديسمتر من شعر الإنسان) وآخر يقول لك بأن رش قليل من النانو داخل أنابيب المياه قد يقوم بتنقيتها بشكل كامل من أدق الجزيئات والرواسب العالقة على مر الزمن.

في الحقيقة وجدت تناقضات عدة في الكثير من المواقع العربية في شرح وتفصيل تقنية النانو.

لا يوجد هناك وضوح في الرؤية ودقة في شرح هذه التقنية فأنا كما ذكرت لا أعلم هل النانو مجرد شاكوش وأداة تمسك باليد, أم مزيج من الأفكار والطرق الذكية في التعامل مع الأشياء , ما توصلت إليه حتى الآن ومن وجهة نظري بأن النانو هي مجرد تقنية حديثه تتعامل مع العنصر بطريقة مختلفة.

للتوضيح أكثر سنطرح مثالاً بسيطا:

لعشاق التفاح وعلامة الماكنتوش  

التفاح نعم التفاح, نتفق جميعا بأنه مهما اختلفت طريقة تقطيع التفاح فلن يتغير طعمه وذوقه مهما حصل, و لو قمنا بتقطيع وعصر قطع التفاح عصرا شديدا فلن يتغير طعم التفاح أبداً.

مهما كانت لدينا طقوسا مختلفة في طريقة تقطيع التفاح و كل منا يهوى إلتهام قطع التفاح بطريقته التي يحبها ويعشقها إما بشكلها المربع أو بالشكل المثلث أو بالحلوسه … التفاح يبقى تفاح مهما حصل.

أما في النانو فالمعجزة حصلت, والوضع هنا مختلف جداً  فقد يصبح التفاح شوكولاته , فالعلماء اكتشفوا أن بعض العناصر قد يتغير تركيبها عندما نقوم بتجزئتها إلى أجزاء صغيرة جدا جدا, ومتناهية في الصغر و قد نستطيع التغيير على تركيبتها الرئيسية والتحكم بها بشكل أكبر.

وهنا حصلت ثورة النانو في العالم,   وانطلقت بعض الدول لعمل دراسات حول هذه التقنية, وقامت دول أخرى بعمل مراكز بحوث ودراسات وجامعات مخصصة لتقنية النانو, وكلفت مجموعة من الخبراء المميزين لدراسة هذه التقنية.

في مجال الصحة سوف يكون لدى الأطباء القدرة على السيطرة على بعض الأورام الصغير التي لايمكن التأثير عليها في السابق.

في المجال العسكري حدث و لاحرج 

في المجال التقني معالجات متناهية في الصغر ,و أغلب الملحقات من أصغر إلى أصغر, والحياة من أسهل إلى أسهل.

كل مجال له حظه الوافر من هذه التقنية ولا أستطيع أن أعرّج على كل المجالات فوقت الحلقة بدأ يداهمنا.
باختصار شديد..  النانو هي تقنية ومنهج وليس أداة أو شيء محسوس, فلا أحد يستطيع أن يبيع النانو أو يسرقها.

عرض موجز من قناة (روسيا اليوم) تعرض تقريراً عن جوارب مصنوعة باستخدام تقنية النانو

 

المصدر

ماهو مصطلح النانو

يعني مصطلح نانو الجزء من المليار ؛ فالنانومتر هو واحد على المليار من المتر ولكي نتخيل صغر النانو متر نذكر ما يلي ؛ تبلغ سماكة الشعرة الواحدة للإنسان 50 ميكرومترا أي 50,000 نانو متر, وأصغر الأشياء التي يمكن للإنسان رؤيتها بالعين المجردة يبلغ عرضها حوالي 10,000 نانو متر، وعندما تصطف عشر ذرات من الهيدروجين فإن طولها يبلغ نانو مترا واحدا فيا له من شيء دقيق للغاية.

قد يكون من المفيد أن نذكر التعاريف التالية:

مقياس النانو : يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومترا واحدا إلى غاية الـ100 نانو متر

علم النانو : هو دراسة خواص الجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز مقاييسها الـ100 نانو متر.

تقنية النانو : هو تطبيق لهذه العلوم وهندستها لإنتاج مخترعات مفيدة.

الشيءالفريد في مقياس النانو أو الـ”Nano Scale” هو أن معظم الخصائص الأساسية للمواد والآلات كالتوصيلية احرارية أو الكهربائية، والصلابة ونقطة الانصهار تعتمد على الحجم (size dependant) بشكل لا مثيل له في أي مقياس آخر أكبر من النانو، فعلى سبيل المثال السلك أو الموصل النانوي الحجم لا يتبع بالضرورة قانون أوم الذي تربط معادلته التيار والجهد والمقاومة، فهو يعتمد على مبدأ تدفق الالكترونات في السلك كما تتدفق المياه في النهر ؛ فالإلكترونات لا تستطيع المرور عبر سلك يبلغ عرضه ذرة واحدة بأن تمر عبره إلكترونا بعد الآخر. إن أخذ مقياس الحجم بالاعتبار بالإضافة إلى المبادئ الأساسية للكيمياء والفيزياء والكهرباء هو المفتاح إلى فهم علم النانو الواسع.

 

ضآلة متناهية

لنتخيل شيئا في متناول أيدينا على سبيل المثال مكعب من الذهب طول ضلعه متر واحد ولنقطعه بأداة ما طولا وعرضا وارتفاعا سيكون لدينا ثمانية مكعبات طول ضلع الواحد منها 50 سنتيمترا، وبمقارنة هذه المكعبات بالمكعب الأصلي نجد أنها ستحمل جميع خصائصه كاللون الأصفر اللامع والنعومة وجودة التوصيل ودرجة الانصهار وغيرها من الخصائص ماعدا القيمة النقدية بالطبع، ثم سنقوم بقطع واحد من هذه المكعبات إلى ثمانية مكعبات أخرى، وسيصبح طول ضلع الواحد منها 25 سنتيمترا وستحمل نفس الخصائص بالطبع، وسنقوم بتكرار هذه العملية عدة مرات وسيصغر المقياس في كل مرة من السنتيمتر إلى المليمتر وصولا إلى الميكرومتر. وبالاستعانة بمكبر مجهري وأداة قطع دقيقة سنجد أن الخواص ستبقى كما هي عليه وهذا واقع مجرب في الحياة العملية, فخصائص المادة على مقياس الميكرومتر فأكبر لا تعتمد على الحجم. عندما نستمر بالقطع سنصل إلى ما أسميناه سابقا مقياس النانو، عند هذا الحجم ستتغير جميع خصائص المادة كلياً بما في ذلك الخصائص الكيميائية ؛ وسبب هذا التغير يعود إلى طبيعة التفاعلات بين الذرات المكونة لعنصر الذهب، ففي الحجم الكبير من الذهب لا توجد هذه التفاعلات في الغالب, ونستنتج من ذلك أن الذهب ذو الحجم النانوي سيقوم بعمل مغاير عن الذهب ذي الحجم الكبير.