تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
التطبيقات الحالية والمستقبلية لتقنية النانو
المؤلف:
أ.د. محمود محمد سليم صالح
المصدر:
تقنية النانو وعصر علمي جديد
الجزء والصفحة:
ص131
2025-02-26
352
تعد تقنية النانو من التقنيات الواعدة التي ينتظر منها أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في مجالات كثيرة، وخاصة المجالات الطبية والصناعية، وأن تسهم في التوصل إلى مواد ومنتجات مستحدثة. وقد سوّقت بالفعل منتجات الجيل الأول من منتجات النانو مثل : الدهانات، والأغلفة ومستحضرات التجميل. وثمة المزيد من المنتجات التي قيد التحضير حاليا، مثل: المستحضرات الدوائية ووسائل التشخيص وتطبيقات تخزين الطاقة وإنتاجها. وقد حاولت دراسات كثيرة تقدير التوقعات المتصلة بسوق التقنية النانوية عبر مختلف المعطيات وتشير التقديرات المتصلة بالإلكترونيات النانوية (الموصلات الجزيئية، والمكثفات الكهربائية الفائقة، والتخزين النانوي وأجهزة الاستشعار النانوية إلى أن قيمة مبيعاتها ستصل إلى قرابة 450 مليار دولار بحلول عام2012م. وستستحدث في المستقبل المزيد من المنتجات النانوية المرتكزة على البنى النانوية . وتفترض تقنية النانو حاليا استحداث مواد جديدة، وتركيبها على مستوى الجزيئات والذرات. والرأي السائد إزاء ذلك يظهر أن استخدام مثل هذه التقنيات المتقدمة سيساعد البشرية على حل المشكلات العالمية المتعلقة بتوفير الطعام، والوقود والطاقة وكذلك التغلب على الأمراض الفتاكة، وإيجاد تقنيات معلوماتية وإعلامية ممتازة؛ ولذلك أدرجت دول كثيرة تطوير تقنيات النانو في عداد برامجها الوطنية ذات الأولوية. فالنفقات العالمية الإجمالية على المشاريع النانوية تتجاوز الآن أكثر من تسعة مليارات دولار سنويا .
ويعد علم النانو أقرب العلوم دون منازع إلى مصطلح العلوم متعددة التخصصات، حيث إن تقنية النانو تستخدم في مجالات متنوعة، مثل: مجال الطاقة وتقنياتها ومجال الاتصالات والمعلومات ومجال حفظ الأغذية وتصنيعها، وحتى في صناعة بعض الأدوات المنزلية، ولعل الاستخدام المكثف التقنية النانو كان في المجالين الطبي والعلمي.
كما استطاع العلماء بناء مجهر مثل المجهر النفقي الماسح ( انظر: الفصل الثاني) الذي يستخدم في تصوير الذرات والجزيئات وتحريكها من مواضعها لبناء تركيبات جديدة لها، أو إنتاج مواد جديدة غير معروفة من قبل. فتقنية النانو تركز في أساسها على تعديل البناء الذري أو الجزيئي للمادة؛ لبناء تراكيب جديدة، وبتكلفة اقتصادية منخفضة، فمثلاً: يمكن باستخدام تقنية النانو تحويل الفحم الحجري إلى ألماس.
ولتقنية النانو تطبيقات كثيرة، ومن أبرزها مجال تقنية المعلومات، حيث إن شركة IBM أنتجت مجهرا لتصوير الذرات وتسجيلها باستخدام رؤوس أقراص صلبة على مستوى النانو، كما أن هناك حلما مفاده: استبدال الكهرباء بالضوء عبر إبطاء الضوء، وتخزينه، ومعالجته؛ لأن ذلك سيؤدي إلى تطورات جذرية في مجال أداء الحاسب الآلي وكل الأجهزة الإلكترونية الأخرى، وسيتمكن- بإذن الله من إنتاج أجهزة صغيرة جدًّا، وزهيدة الثمن، وسيظهر في المستقبل القريب-إن شاء الله- ما يمكن أن يسمى الحاسب الإلكتروني الضوئي. ومن التطبيقات الطبية المحتملة لتقنية النانو، تطوير فأر إلكتروني يزرع داخل الشرايين؛ لإذابة الكتل الدهنية لدى مرضى القلب ويتساءل كثير من الناس فيطرحون أسئلة مثل: هل من المفيد في الظروف الراهنة استثمار مليارات الدولارات في تطوير تكنولوجيا النانو؟ وهل سيجلب ذلك إلى الناس الخير أم أنه سيجلب إليهم مصائب جديدة غير متوقعة وغير معروفة سابقاً؟ ويعلق كثير من العلماء المتفائلين أمالاً كبيرة على تقنيات النانو، حيث يعدونها قادرة على حل مشكلات علمية كثيرة، وخاصة الطبية التي حتى الآن يقف الطب عاجزا عن وجود علاج لها مثل أمراض السرطان. أما المتشائمون فيؤكدون على أن كل النجاحات في تقنيات النانولاتزال حتى اليوم على الصعيد النظري فقط. ولا ينتظر ظهور نتائج تطبيقية قبل عشر سنوات. وبهذا الخصوص يُطرح السؤال التالي: هل من الحكمة أن نستثمر اليوم مليارات الدولارات على هذه التقنية، ونحن في ظروف الأزمات المالية العالمية؟ لا سيما أنها قد تنطوي على مخاطر غير قليلة إلى جانب المنافع المتوقعة منها. ويرى بعض العامة والعلماء أن بعض المواد المستحدثة عبر هذه التقنية قد تغير حياة الإنسان تغييرًا لا يمكن توقعه.