مشرف
- معدل تقييم المستوى
- 34
علم النانو الحيوي..!
عصر تقنية النانو
Nanotechnology A
في الآونة الأخيرة برزت على السطح مجموعة من المصطلحات العلمية لم تكن متداولة قبل عقد أو عقدين من الزمن خصوصاً على الساحة المحلية. ولعل أكثر هذه المصطلحات تداولاً هذه الأيام في وسائل الإعلام مصطلح تقنية النانو nontechnology حيث أصبح الحديث عن النانو ذا شجون على كافة المستويات العلمية والرسمية والشعبية من هذا المنطلق سوف نستعرض ذلك الموضوع بصورة مبسطة.
على العموم هناك عدة مصطلحات ومسميات قريبة مما نحن بصدد الحديث عنه على الرغم من اختلاف في المعنى والمفهوم ومن ذلك على سبيل المثال ظاهرة النينو، ومصطلح النانو الذي نحن بصدد الحديث عنه، وكلمة نونو المستخدمة كثيراً في أوساط الناس. وللتفريق بين هذه الكلمات نقول أن النينو عبارة عن ظاهرة مناخية شاذة ترافقها عملية تسخين غير طبيعية لطبقة المياه السطحية في المنطقة الشرقية من المحيط الهادي وتعزى إليها بعض التغيرات المناخية، ولاشك أن الجغرافيين والمختصين بعلم المناخ لديهم الخبر اليقين عن تفاصيل تلك الظاهرة. أما كلمة النانو فهي كلمة يونانية تعني القزم أو الصغير ولعل هذا المعنى هو الذي جعل الناس يشتقون منها كلمة نونو لتدليع المواليد حديثي الولادة.
أما تقنية النانو فهي علم حديث يعنى بهندسة ودراسة الظواهر والمواد على مستوى الجزئيات والذرات وهذا ما لم يكن متاحاً في الماضي لعدم وجود التقنيات المتقدمة التي تساعد على ذلك والتي اصبحت في الوقت الحاضر في متناول العلماء والمتخصصين نتيجة للثورة التكنولوجية العارمة.
أما من الناحية التاريخية فإن منتجات النانو كانت متداولة دون معرفة كنهها أو طريقة عملها بل هي نتاج جاء بالصدفة ثم استثمر بدون معرفة السبب.. فالصينيون قبل ألف سنة استخدموا حبيبات الذهب بأبعاد النانو لطلاء الأواني باللون الأحمر وهذا غير مكن لو لم تكن حبيبات الذهب متناهية الصغر بحيث تكون بأبعاد النانو. كما استخدم الرومان حبيبات الذهب بأبعاد النانو أيضاً لتلوين الزجاج. كما أن السيوف الدمشقية التي صنعها المسلمون لم يكن لها مثيل لأنها كانت نتاج يشبه ما سبق. نعم في الماضي قام الحرفيون بمعالجة بعض المواد العادية والحصول على خصائص متميزة مثل التحكم باللون أو القوة أو الحدة دون معرفة السبب الذي ولد تلك الخصائص.
أما في الوقت الحاضر ونتيجة للثورة التقنية العارمة فقد أمكن التحكم بتلك التقنية من خلال تطوير وامتلاك ناصية تلك التقنية ويشمل ذلك الأدوات والأجهزة والمعدات والمواد اللازمة وقبل ذلك وبعد وجود العقول المؤهلة ذات الخيال الواسع والفكر النافع والجهد المتواصل. ولا زال البحث والتطوير يستشرف مزيداً من التقدم وكشف الأسرار التي أودعها الله سبحانه في أدق مخلوقاته وطلب من الإنسان التفكر فيها واكتشافها والاستفادة منها وعلى العموم فإن أول من أدخل مصطلح التكنولوجيا الثانوية هو العالم الياباني ناريو تونبجو شي عام ١٩٧٤م، ثم بعد ذلك جاء العالم الأمريكي إرك ديكسلر عام ١٩٨٦ وقد تم ادخال منتجات النانو إلى الأسواق عام (٢٠٠٠)م.
وقبل الخوض فيما توصلت إليه تقنية النانو من نتائج مبهرة وما سوف تتوصل إليه من نتائج موعودة. فقول أن النانوميتر أداة قياس تعادل جزء من مليار جزء من المتر أي أنها متناهية في الصغر ولكي يتم تخيل ذلك نبدأ بالتدرج التالي. السنتميتر عبارة عن جزء مئة جزء من المتر، والمليمتر عبارة عن جزء من ألف جزء من المتر، والميكرو عبارة عن جزء من مليون جزء من المتر، والنانو عبارة عن جزء من مليار جزء من المتر، أما الانجستروم فهو عبارة عن جزء من عشرة مليارات جزء من المتر، ولاشك أن هناك ما هو أصغر من ذلك. ولتقريب الخيال أكثر نقول ان سمك شعرة الإنسان يتراوح بين (٥٠-١٠٠) ألف نانو، وحجم خلية الدم الحمراء في حدود (٧٠) ألف نانومتر، كما أن العين المجردة لا تستطيع رؤية الأشياء التي يقل حجمها عن (١٠) آلاف نانوميتر.
وعلى العموم تتلخص فكرة استخدام تقنية النانو في إعادة ترتيب الذرات التي تتكون منها المواد في وضعها الصحيح. وكلما تغير الترتيب الذري للمادة كلما تغير الناتج منها إلى حد كبير. وبمعنى آخر تعتمد خصائص المنتجات على كيفية ترتيب الذرات في ذلك المنتج. فعلى سبيل المثال إذا أعدنا ترتيب الذرات في عنصر الفحم يمكننا الحصول على الألماس وإذا قمنا بإعادة ترتيب الذرات في الرمل وأضفنا بعض العناصر القليلة تمكنا من صنع دقائق الكمبيوتر. ويعكف العلماء الآن على دراسة التحكم في ترتيب الذرات والجزئيات بصورة أفضل وبتكلفة أقل وإذا تمكنوا من ذلك فإنه سوف يصبح بإمكانهم تحويل مادة إلى أخرى وتحقيق حلم قديم وهو تحويل المعادن الرخيصة إلى معادن ثمينة إلا أن ذلك سوف يجعل المعادن الثمينة الآن رخيصة لأنها سوف تصبح متوفرة وليست نادرة. والكل يعلم أن سبب غلائها هو ندرتها.
وعلى أية حال هناك طرق عديدة لتحضير مواد النانو وهذا يعني ان المادة نفسها يمكن تحضيرها بطرق مختلفة. هذا وقد تم تصنيف طرق انتاج مواد النانو إلى قسمين رئيسين هما:
طرق تحضير من الأعلى إلى الأدنى (Top-doan) وهذه العملية تشبه عملية النحت حيث تبدأ العملية من مادة كبيرة ومقابلتها بوسائل فيزيائية مثل النحت والطحن والبرد أو باستخدام وسائل كيميائية مثل معاملتها بواسطة بعض الأحماض.
أما الطريقة الثانية فهي طرق التحضير من أدنى إلى أعلى (Bottom - up) وهذه عكس الطريقة السابقة وهنا يتم تحضير مادة النانو من خلال بنائها انطلاقاً من ذرات أو جزئيات حيث يتم ترتيبها مع بعضها البعض حتى تصل إلى الحجم والشكل المرغوب وهذه العملية تشبه عملية بناء الجدار.
أما أشكال مواد النانو فهي يمكن أن تكون على شكل حبيبات أو أنابيب أو أعمدة أو شرائح دقيقة أو أشكال أخرى ولا زال العلماء والباحثون ينتجون كل يوم شكلاً جديداً والكل ينتمي إلى عالم المواد المتناهية الصغر. كما أن المواد المتناهية الصغر يمكن تقسيمها إلى مواد متناهية الصغر المهيكلة السطح، والمواد المتناهية الصغر المهيكلة بالحجم كما يمكن أن تضاف المواد المتناهية الصغر إلى مواد أخرى والحصول على المواد المقواة أو المشحونة بالمواد المتناهية الصغر.
يتبع
التعديل الأخير تم بواسطة نادية أمال شرقي ; 21-May-2009 الساعة 09:34 PM
Accept the pain and get ready for success
المفضلات