المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05

السيد محمد الحسيني
18-8-2020
الوسع والاستطاعة
3-12-2015
ولاية علي حصني
11-7-2017
انهيار الدالة الموجية او تفسير مدرسة كوبنهاغن
2023-10-16
معنى كلمة رهن
8-06-2015
النمو العشوائي واشكاله - النمو العشوائي المندمج
24/9/2022


النانو في الطبيعة  
  
1620   02:09 صباحاً   التاريخ: 2023-09-28
المؤلف : أ. د محمد مجدي واصل
الكتاب أو المصدر : مدخل الى علم النانو
الجزء والصفحة : ص 24-29
القسم : علم الكيمياء / مواضيع اخرى في الكيمياء / كيمياء النانو /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-07-21 338
التاريخ: 2024-07-21 415
التاريخ: 2023-10-07 1352
التاريخ: 3-2-2016 844

كانت الطبيعة وما زالت المعلم الأول للإنسان وملهمته لتفجير طاقاته الكامنة المدفونة في أعماقه، فحتى أرقى ما توصل إليه العقل البشري من تقنية وهي تقنية النانو نستطيع أن نجد جذورها راسخة ومتأصلة في الطبيعة في عملياتها المختلفة بما فيها من جماد ونبات وحيوان فالطبيعة مليئة بالأمثلة على العمليات النانوية والتي يتم الاستفادة من آلياتها في تطبيقات وصناعات نانوية متعددة إن العمليات الخاصة والمتميزة لبعض النباتات والحيوانات قد يكون سببها احتواء تلك الكائنات على التراكيب والجسيمات النانوية ،هذا بالإضافة إلى بعض العمليات الطبيعية في عالم الجمادات التي قد تنتج الجسيمات النانوية أو بالعكس والتي قد يكون سببها الجسيمات النانوية.

في عالم الحيوان هنالك أمثلة على حيوانات تحتوي على تراكيب نانوية في أجزاء من جسمها تعطيها صفات خاصة ومميزة، فمثلاً الألوان الزاهية والجميلة في ريش الطاووس سببها هو التراكيب النانوية المتضمنة في ريشه . حيث كل ريشة من ريشه تحتوي على ألاف الفروع المستوية المتضمنة على جسيمات نانوية، ونتيجةً لانعكاس الضوء منها تعطي الألوان المختلفة والزاهية، كما مبين في الشكل 4 ، كما إن الألوان الجميلة والمختلفة للفراشات تُعزى إلى نفس هذا السبب، إي احتواء أجنحتها على جسيمات نانوية, كما تحتوي أجنحة العث أيضاً على الجسيمات النانوية ومن أمثلة النانو وفائدته لدى بعض السحالي مثل أبو ابريص هي احتواء أقدامه على شعيرات ماكروية كل منها مكونة من 1000 ما يشبه الأسلاك أو النتوءات النانوية والتي تمكنه من المشي على الجدران حتى وان كانت متسخة أو دهنية أو ملساء أو حتى الزجاج، كما تمكنه أيضاً من المشي على السقوف مقلوباً. أما في عالم النبات فالأمثلة كثيرة، وأشهرها هي أوراق نبات اللوتس، فهذا النبات بالذات وقدرته على صد الأوساخ والبكتيريا ومنع قطرات المطر من الالتصاق به قد حفز العلماء على التفكير في إنتاج أدوات مختبرية وجراحية ذاتية التنظيف أي لا تلتصق بها الأوساخ والبكتيريا اضافةً إلى إنتاج ملابس وأصباغ ومعدات أخرى لا تلتصق بها الأوساخ والملوثات والماء كذلك .فما هو هذا النبات العجيب؟ وكيف يعمل على عدم التصاق الماء به والملوثات والأوساخ ؟ أي ما هي آليته للتنظيف الذاتي؟ نبات اللوتس هو نبات مائي معمر جميل المظهر، حيث ان الماء كما الأوساخ تلامس فقط قمم نتوءات ورقة اللوتس التي تكون نانوية الأبعاد، قطرات ماء المطر تبلل الأوساخ المتواجدة على ورقة اللوتس بسهولة فتدفعها وتتدحرج معها بسهولة تاركةً بعدها السطح نظيفاً كما يمكن ملاحظة ذلك في الشكل 5  ، كما أن ورقة اللوتس تحتوي على طبقة دهنية تساعد على كفاءة عملية التنظيف هذه.

هناك عمليات وتفاعلات طبيعية يمكن أن تؤدي إلى تكوين جسيمات نانوية، وتعد الانفجارات البركانية من المصادر الطبيعية الكبيرة للجسيمات النانوية التي تنتشر خلال الغلاف الجوي ولمسافات بعيدة، شكل 6 ، كما أن اللون الأحمر الذي يظهر في السماء عند شروق الشمس يعزى إلى وجود الجسيمات النانوية في الغلاف الجوي والحرائق بأنواعها تُعد مصدراً آخر من مصادر الجسيمات النانوية الطبيعية.

ليس هذا فحسب، فالعمليات الحيوية داخل اجسام الحيوانات والإنسان والنباتات مليئة بالأمثلة التي تتدخل فيها الجسيمات النانوية لانجاز العمليات الحيوية الضرورية لعمل الخلايا. فعالم الجزيئات أبعاده بالنانوميتر, والخلايا على اختلاف أنواعها وسواء كانت حيوانية أم نباتية أبعادها بالنانوميتر والفيروسات كذلك بالنانوميتر, فالخلية الحية اذاً مثالاً للنانو بالطبيعة، ومكوناتها كذلك تكون بأبعاد نانوية، وما تقوم به من تصنيع مثل البروتين يكون ايضاً بأبعاد نانوية، والأنزيمات تُعد مصنع نانوي يقوم بفصل الجزيئات أو جمعها حسب حاجة الخلية، كما يحتوي الحليب على جسيمات البروتين النانوية المعلقة في الماء الذي يحتويه.

وبمحاكاة الطبيعة ببعض ظواهرها التي تُنتج جسيمات نانوية مثل البراكين نستطيع تفسير إنتاج بعض المصانع للجسيمات النانوية، حيث تُنتج الجسيمات النانوية من الأفران ومكائن المصانع والمحركات وسخام الحمامات والحرائق.

ليس هذا فحسب، بل حتى قلم الرصاص (الكرافيت) الذي عندما نستخدمه في الكتابة تنفصل طبقات الكرافيت (الطبقة الواحدة تسمى كرافين كما مبين في الشكل (2-ج) تاركاً ورائه أثراً من آثار النانو على الورقة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .