يتابع الباحثون استراتيجيتين متمايزتين جداً: الأولى هي التجميع ذاتياً، وتقوم فكرتها على تميم آلات نانوية وظيفتها الأولى هي وصل آلات نانوية أخرى فيما بينها، وفق مخطط دقيق، مثلاً تصميم مكونات جزيئية تترابط من تلقاء ذاتها في دارة الكترونية كاملة، وهذه الاستراتيجية كان قد وضعها منذ زمن طويل إريك دركسلر أحد رواد التقانة النانوية، واليوم ينظر هذا الفيزيائي الأمريكي إلى هندسة البروتينات والتعامل مع الدنا (DNA" والحمض الريبي النووي منقوص الأكسجين الذي يعمل كمادة وراثية أولية على أنهما مفتاحا هذا التصنيع ذاتي التنظيم على المستوى النانومتري، "أعتقد أننا سنتواصل إلى تطوير طرق مشابهة لطرق الريباسات ribosomes، التي تقرأ في الخلايا الحية تعليمات وراثية كي تجمع البروتينات كتلة فكتلة"، يقول إريك دركسلر .

وحسب رأيه، يمكن استخدام "الأوريغامي" كلمة من أصل ياباني تعني فن طي الورق) وبنى معقدة أخرى تم الحصول عليها خلال السنوات الأخيرة من خلال قطع "دنا" صغيرة مستخدمة كقطع تبديل كمصانع آلات جزيئية وقد بوشر بتطبيق هذه الرؤية منذ وقت مضى، نقوم الآن يصنع آلات جزيئية يمكنها أن تؤدي دوراً في صنع جزيئات أخرى" يقول ديفيد ليغ. مع ذلك لم تقنع مثل هذه الاستراتيجية جميع الاختصاصيين.. "ليس هناك سوى الخلايا الحية يمكنها أن تقوم بالجمع ذاتياً مع صيانة ذاتية ديناميكية. وجزيئاتنا ليست حية وما نزال نجهل إلى حد كبير كيف نضفي عليها خاصيات تجعلها شبيهة بها كي تركب آلات نانوية معقدة"، حسب تقدير كريستيان يواكيم، الذي يراهن من جانبه على الاستراتيجية الثانية البناء ذرة بذرة بوساطة مجاهر المفعول النفقي أو مجاهر القوة الذرية.

"يمكننا أن نتصور في قاعات بيضاء، وهو ما يتيح إيجاد مصنع للبناء ذرة بذرة، على غرار ما طورته جيداً جداً تصغير وتركيب عدد كبير من المجاهر على نحو متواز صناعة الالكترونيات المكروية"، وهذا السيناريو مقنع، بشرط أن يتم إنتاج هذه الأدوات المختبرية المكلفة بالمئات في سلاسل الإنتاج عالية التقانة، وكان هذا الموضوع الوحيد الذي نوقش في آب 2013م خلال مؤتمر عقد في الصين حول الصناعات النانوية.

إذن إما تركيب جزيئي ذاتي التنظيم أو صنع ذرة بذرة متواز بكثافة، ينبغي أن تنجح إحدى هاتين الاستراتيجيتين على الأقل كي تدفع الآلات النانوية الصناعة باتجاه ثورتها القادمة ويبذل الاختصاصيون جهدهم كله كي يتحقق ذلك.

وقد عبر مؤتمر آب في الصين عن برنامجه بوضوح بالقول إن الطموح الأخير هم التقريب بين علوم نانوية وعلوم المهندس، وإذا ما تحقق التطابق بينهما ستنجح ثورة الصناعة، وستحقق الآلات النانوية أكبر الثورات ولن تعمل المصانع على تشكيل المادة بل ستجعل المادة هيا التي تشكل.

من أجل إحداث الثورة الصناعية، يتوجب

أن نستوح من آلات نانوية هائلة هي الأنزيمات.

يرى فريديريك كوترو مستقبل الآت الجزيئية في تقليد الطبيعة يتشكل بدننا الحي من آلات معقدة هائلة، الأنزيمات (مجموعة معقدات بروتينية عضوية تصنعها الكائنات الحية في خلاياها لتنشيط التفاعلات الكيميائية الخلوية وخارج الخلوية ولتسهل إنجازها بأقل قدر من الطاقة)، التي تعمل جيداً جداً رغم الشـــــواش الكيميائي والحراري الذي تغوص فيه.

ويحلم الباحث في الاستلهام من الأنزيمات لتصميم جزيئات قادرة على التعلق والخرق والقطع ويقول" لم نتمكن بعد من صنع أنزيمات حقيقة، غير أننا نقترب من ذلك..". ومن هنا يأمل الفريق الذي يرأسه أن يتوصل من خلال تفاعلات كيميائية تقليدية، إلى آلات نانوية تهاجم الخلايا السرطانية بشكل نوعي. وبات لديه الآن "كلابات خلوية" صغيرة من "الروتاكسانات" التي تتعلق بالأغشية عند ازدياد حموضة الوسط - التي تعني اقتراب خلية سرطانية، المرحلة القادمة: تزويد هذه الكلابات بجزيئات سمية تدمر الخلية.

أن نتحكم بالعمل الميكانيكي الجزيء واحد لدى كريستيان يواكيم رأي يؤكده دائماً: التركيز على الوظائف الميكانيكية الجزيء واحد صغير، وبدلاً من إنتاج مليارات النسخ من آلة جزيئية معقدة يتميز بعضها فقط بالخاصيات المطلوبة، ينتج يواكيم وهو من رواد هذا الميدان جزيئات تتألف من أقل من 100 ذرة وذات سلوك ميكانيكي فردي محدد تماماً.

الفكرة هي إيجاد سلسلة نقل بين هذه الجزيئات الآلات وهي أشياء كمومية وجزيئات العالم المعتاد، خلافاً لجزيئاتنا الآلات لا تعمل الآلات الجزيئية إلا (وسطيا) عدد كبير من الوحدات. أما نحن فنشغل جزئياً واحداً يمكننا أن ندمجه في آلية أوسع- كمستن تقليدي، يمكن لمثل هذا النمط من المنظومات أن يستخدم كساعة ميقانية مثلاً في حواسيب ذات دارات جزيئية".

وأن تمكن الآلات النانوية من استخدام الطاقة المحيطة، كيف نجعل آلة نانوية تعمل بفعالية مع أقل قدر ممكن من الطاقة؟ "يكون ذلك باستخدام (الضجيج الحراري)، هذا الهيجان الذي لا يتوقف للأشياء النانو مجهرية، والذي يجعلها تتصادم في الاتجاهات كلها"، وفقاً لإجابة "ديان أستوميان" الاختصاصي البارز في الديناميكا الحرارية للآلات الجزيئية.

إذا نزل حب البرد على سيارة وهي في الطريق، فإن كل حبة تحرك سيارة مسافة زهيدة إلى الأمام أو إلى الخلف، ووسطياً كمية الحركة المنقولة إلى السيارة هي لا شيء، ولكن خلال مدة قصيرة من الزمن تتحرك السيارة في أحد الاتجاهات أكثر قليلاً من الآخر، والفكرة هي الإفادة من هذه الدفوع الاحتمالية" كيف؟ ذلك من خلال منظومة مسننات تسمح للسيارة بالتحرك إلى الأمام، ولكن تمنعها من الحركة باتجاه الخلف، وبنتيجة مثل هذا النوع من المنظومات القابلة للتنقل وتبديل الموضع في العالم النانوي، فإن فقدان الانتظام يمكن أن يكون أفضل حليف طاقي للآلات. وأن نجعل العالم النانومتري حساساً للمس، يقول ستيفان رينييه من معهد الأنظمة الذكية والروبوتيات بجامعة باريس -7-- المركز الوطني للبحث العلمي، إن بالإمكان تزويد الإنسان بأحاسيس عند تعامله مع العالم النانومتري.

"نسعى إلى جعل هذا العالم يتأثر باللمس، مثلما نتعامل مع الأشياء اليومية، تقوم الفكرة على صنع منظومات "لمسية" كتلك المستخدمة في العمليات الطبية الجراحية عن بعد أو في بعض الألعاب المعلوماتية، يمكن أن تكون الأدوات عبارة عن مجاهر قوة ذرية وملاقط بصرية.ويبقى بعد ذلك تصميم نماذج" تترجم "لغة" قوى العالم النانوي الكمومية إلى لغة القوى الفيزيائية التقليدية.

مواضيع ذات صلة

الاتصال والحوار العام في تطوير تقنية النانو

نشاطات المنظمات الدولية في مجال التقنية النانوية

حالة المعارف المتصلة بمخاطر المواد النانوية

الاعتبارات الأخلاقية في التقنية النانويه

المنفعة الاجتماعية للتقنية النانوية

ما المقصود بالنانو؟

النانو تكنولوجيا.. علم وصناعة القرن الجديد

أنابيب الكربون النانوية Nanotubes Carbon

التطبيقات الطبية لتقنية النانو

الشبكات البلورية

تطبيقات النانو تكنولوجي في المستقبل

تطبيقات النانو تكنولوجي في مجال الإلكترونيات