اخترع الباحثون جسيمات نانو عضوية تستخدم الصوت والحرارة للكشف عن الأورام ومعالجتها

اخترع الباحثون جسيمات نانو عضوية تستخدم الصوت والحرارة للكشف عن الأورام ومعالجتها

Researchers create organic nanoparticle that uses sound and heat to find, treat tumors

أمل باسم المركز العلمي للترجمة: اخترع فريق من العلماء من مستشفى Margaret جسيم نانوي عضوي، وهذا الجسيم النانوي غير سام، وقابل للتحلل التام، بحيث يستخدم الضوء والحرارة لمعالجة السرطان وتوفير العقاقير.(جسيم النانو عبارة عن جزيء دقيق بخصائص جديدة).

النتائج التي يتم نشرها على الانترنت هذه الايام عن طبيعة المواد كثيرة وذلك بسبب أنها على عكس جسيمات النانو الاخرى، جسيم النانو الجديد له تركيبة فريدة ومتنوعة حيث له امكانية تغيير طريقة علاج الورم، هذا ما قاله الباحث الرئيسي Dr. Gang Zheng وهو من كبار العلماء في معهد Ontario للسرطان (OCI)، مستشفى الأميرة Margaret في University Health Network.

حيث قال Dr. Zheng: "في المعمل، قمنا بربط جزيئين موجودين في الطبيعة (الكلوروفيل واللايبيد) لصنع جسيم نانوي فريد حيث يحقق وعودا لتطبيقات عديدة ومتنوعة تعتمد على الضوء (الفوتونات الحيوية). تركيب الجسيم النانوي، والذي يشبه بالون الماء الملون المصغر، مما يعني انه يمكن أن يمتليء بالعقاقير لمعالجة الورم المستهدف".

وقد وضح الكاتب Jonathan Lovell، طالب الدكتوراة في OCI: "إن العلاج الضوءحراري يستخدم الضوء والحرارة لتدمير الورم. باستخدام قدرة جسيمات النانو على امتصاص ضوء أكبر وتسليطها على الورم، يمكن استخدام الليزر لتسريع تسخين الورم لدرجة حرارة 60 و تدميره. ويمكن لجسيم النانو أن يستخدم في التصوير الضوئي، والذي يربط الضوء مع الصوت لانتاج صورة عالية التحليل والتي تستخدم لايجاد و استهداف الورم", كما أضاف أن بمجرد أن يصطدم الجسيم النانوي بالورم، فإنه يعطي اشارة على شكل وميض مما يعني أن المهمة قد أنجزت.

وقد أضاف Dr. Zheng: "يوجد الكثير من الجسيمات النانوية، لكن هذا النوع عبارة عن حزمة كاملة، نوع من التسوق وقفة واحدة لمختلف أنواع تصوير سرطان وخيارات المعالجة والتي يمكن أن تختلط تقابل بطرق لا يمكن تخيلها من قبل. سلامة لم يسبق له مثيل من جسيمات النانو في الجسم هو تتويج للعملية. اننا متحمسون لامكانية استخامه في العيادة".

تكنولوجيا النانو وسيلة واعدة لمعالجة سرطان الدماغ

أجازت سلطات الاتحاد الأوروبي مؤخراً استخدام وسيلة جديدة لمعالجة سرطان الدماغ تعتمد على تكنولوجيا النانو، دون الحاجة إلى تدخل جراحي أو كيميائي أو إشعاعي. دويتشه فيله تحدثت مع صاحب هذه الفكرة المبتكرة حول أهميتها ونجاعتها

استحدث باحثون ألمان في شركة MagForceالمتخصصة في أبحاث السرطان تقنية جديدة تحمل إسم ”Termed Nanotherapy”، وتعتمد على استخدام جسيمات مغناطيسية بسائل قوامه نانو أكسيد الحديد، يتم حقنه في منطقة الورم، ثم تسخينه عبر ذبذبة جسيمات الحديد النانونية بمؤثر مغناطيسي خارجي عالي التردد، لاستهداف الخلايا السرطانية وإتلافها دون غيرها.

ويقول صاحب الفكرة ومدير الشركة الباحث البيولوجي د. أندرياس يوردان في حوار مع دويتشه فيله:"قد جنينا ثمار عشرين عاماً من البحث. وبعد الحصول على ترخيص الاتحاد الأوروبي دخلنا مرحلة التطبيق. إنها تقنية واعدة للغاية، وبمثابة نقلة نوعية كبرى ستقود إلى تغيير الأساليب التقليدية المتبعة في معالجة سرطان الدماغ، لاسيما أورام غليوما". كما أضاف أن "هذه التقنية ستمهد الطريق لتطوير معالجة أورام أخرى، كسرطان البروستات والمرئ والبنكرياس، وكلاهم في مراحل تجريبية".

نبذه عن الكاتبه والهدف من انشائها

انا طالبة في جامعة الاميرة نوره .ادرس باالسنة التحضيرية .اسمي غادة الماجد.
اعمل على مشروع مدونة النانو .اخترت تكنولوجيا النانو لكي يتعرفوا عليها .
 فوائدها, مخاطرها, استخدمتها.

النانو بين المنافع والمخاطر !!!

مخاطر النانو تكنولوجي

ومن المتوقع أن تقود تقنية النانو التقدم المذهل في إنتاج الطاقة وتكنولوجيا الدفاع والرعاية الصحية ولا أحد  

يزعم أن المنتجات الحالية بها خطورة ولكن الأمير «تشارلز» وآخرون يحذِّرون من أن الأبحاث قد تصل إلى حدود غير متوقعة وتؤدي إلى نتائج خطرة، مثل «المخلفات الرمادية» وكانت اقتراحات الباحثين في مجال تقنية النانو منذ ما يقرب من 20 عاما عندما كان علم النانو أو الصغائر مجرد نظرية مطروحة للبحث والتدقيق، كانت تشير إلى إمكانية تصنيع ماكينة ميكروسكوبية الحجم يمكنها الدوران حول الأرض ويمكنها التهام المخلفات السامة أو اقتحام الأوعية والشرايين الدموية والتخلص من الأمراض، وكانت العقبة الرئيسية في إنتاج مثل هذه الماكينة هي الكم الكبير المطلوب توفيره، فكان الاقتراح بأن تتولَّى هذه الماكينات إنتاج نفسها بحيث تتاح لها القدرة على التكاثر، تماماً مثل الفيروسات والكائنات العضوية الدقيقة وهذا الموضوع تحديدا «منتجات النانو ذات القدرة الذاتية على التكاثر» هو ما أثار قلق الأمير «تشارلز».
ويعتبر معظم خبراء تقنية النانو أن إمكانية التكاثر الذاتي غير قابلة للتطبيق، وحتى لو افترض إمكانية تطبيقها فإن الأمر يحتاج إلى عقود من الزمن، ويعلق «جيم توماس» الحاصل على الزمالة الجامعية للمجتمع الملكي: «بعد الأبحاث التي أجراها على التجميع الذاتي للجزيئات بأنه لو افترضنا إمكانية التكاثرالذاتي للماكينات، فإنه سيحدث على معدل غير ضار على الإطلاق.
وقد ظهرت مخاوف حقيقية لدى العاملين في هذا الحقل، وهي مخاوف لا مبرر لها ومن الممكن أن تؤدي إلى تعطيل أبحاث هامة في هذا المجال.
أما «هوب شند»، مديرة البحث بمجموعة «إي تي سي» الكندية للدعم الاجتماعي، فلها رأي مخالف تماما، فالمجموعة تتبنى الدعوة لتعليق نشاط أبحاث تقنية النانو لحين التأكد العملي بالاختبارات الموثوق بها من أنه لا يحمل أي تهديد للسلامة والصحة والبيئة، والبحث الذي أجرته المجموعة عن أخطار تقنية النانو كان الدافع الأساسي لتدخل الأمير «تشارلز»، وقالت شند: «إذا ما كانت هناك دراسات صناعية توضح سلامة هذه المنتجات نريد الاطلاع عليها».
التقنية الخارقة
ويقول «زاك غولدسميث» المحرر بمجلة «ايكولوجسيت» إن مجتمع تقنية النانو لا يتحدث عن المخاطر المتوقعة، «لا أحد ينكر أن تقنية النانو هي أقوى أدوات عرفتها البشرية ولكن من الجنون المهاجمة بغير نقاش، فالناس متخوفون ولهم عذرهم، والعلماء ارتكبوا أخطاء كثيرة قاتلة مثل دي دي تي والثاليدوميد، والخطأ مع تقنية النانو سيكون أخطر بكثير مما سبق! «شند» و«غولدسميث» لديهما نتيجة ملموسة، فالبروفسيور «فيفيان هوارد» أستاذة علم الأمراض ومسبباتها بجامعة ليفربول بانجلترا، أجرت دراسة على جزيئات متناهية في الصغر تستخدم في تقنية النانو، وجدت أن هذه الجزيئات يكون لها سمية إذا وصلت إلى مناطق ضعيفة من الجسم البشري. المخاوف من تقنية النانو تضاعفت لأن هذا العلم وصل إلى نقطة انقلاب، فبعد الانتهاء من الدراسات العلمية والبحثية تجري الآن دراسات الجدوى الاقتصادية، فثلاثون دولة لديها برامج حكومية مدعومة لأبحاث تقنية النانو، وجميعها تصبو إلى شريحة من السوق العالمي المتوقع للنانو تكنولوجي والمقدر بألف مليار دولار عام 2015.
الولايات المتحدة واليابان استثمر كل منهما ما يزيد عن 700 مليون دولار هذا العام في هذا المجال، بينما الاتحاد الأوروبي يحاول اللحاق بهما باستثمار مليار يورو على أربع سنوات، والذي يواجه التعثر لأن الأبحاث في الاتحاد الأوروبي تعتمد أساساً على الدعم من الشركات الصغيرة كما توضح أوتليا ساكسل من معهد تقنية النانو البريطاني.
النانو تكاد تصبح أساسية في كل المنتجات بداية من مستحضرات التجميل ومرورا «بالبناطيل» وحتى مضارب التنس، وبينما تقتحم التكنولوجيا الأسواق التجارية فإن المخاوف والشكوك تزداد، وما لم يناقش السياسيون والعلماء التطورات الحالية للتكنولوجيا بدلاً من الجدال العقيم عن مستقبلها البعيد، فبدون هذه المناقشة الصادقة والمفتوحة والفهم العام لهذا الأمر فلن نتخطى الارتباك الحالي .

تقنية النانو تكشف خصائص إعجازية ومذهلة لماء زمزم !

 

كشف العالم الياباني ماسارو إيموتو رئيس معهد هادو للبحوث العلمية عن خصائص إعجازية لماء زمزم وهو الماء المقدس عند المسلمين بعد أن أجرى عليه عدة تجارب باستخدام تقنية النانو.


وأكد إيموتو في كلمة ألقاها في الندوة العلمية التي نظمتها كلية دار الحكمة للبنات في مدينة جدة يوم الأحد أن ماء زمزم يمتاز بخاصية علمية لا توجد في الماء العادي، بعد أن بينت الدراسات والبحوث العلمية التي أجراها على الماء بتقنية النانو أنها لم تستطع تغيير أي من خواصه الأصلية.


وأشار الباحث الياباني, وهو مؤسس نظرية تبلور ذرات الماء التي تعد اختراقا علميا جديدا في مجال أبحاث الماء ومؤلف كتاب "رسائل من الماء", إلى أن البسملة في القرآن الكريم لها تأثير عجيب على بلورات الماء.

وقال إيموتو في حديثه أمام أكثر من 500 باحث ومهتم في أبحاث المياه، أن إضافة قطرة واحدة من ماء زمزم إلى 1000 قطرة من الماء العادي تجعل الماء العادي يكتسب الخصائص ذاتها لهذا الماء المقدس.


وقال إيموتو في كلمته التي نقلتها وكالة الأنباء السعودية (واس) أن بداية معرفته بماء زمزم كانت عندما حصل على ماء زمزم من شخص عربي كان يقيم في اليابان.


وبين إيموتو أن ماء زمزم فريد ومتميز ومقدس ولا يشبه في بلوراته أي نوع من المياه في العالم أيا كان مصدرها. ولفت إلى أن كل الدراسات في المختبرات والمعامل لم تستطع أن تغير خاصية هذا الماء وهو أمر لم نستطيع معرفته حتى الآن وأن بلورات الماء الناتجة بعد التكرير تعطي أشكالا رائعة لذلك لا يمكن أن يكون هذا الماء عادياً.
 
وأوضح إيموتو أنه حين تعرضت بلورات الماء للبسملة عن طريق القراءة أحدثت تأثيرا عجيبا وكونت بلورات فائقة الجمال في تشكيل الماء. وبالإضافة إلى البسملة فإن لأسماء الله الحسنى أثر كبير على خاصية بلورات ماء زمزم إذ تم عرض أسماء الله الحسني التسعة والتسعين على الماء ولكن عند عرض اسم "العليم" على بلورات الماء شكل هذا الاسم تأثيرات خاصة في شكل الماء وخواصه.


وأشار إيموتو إلى تجربة إسماع الماء شريطا يتلى فيه القرآن الكريم فتكونت بلورات من الماء لها تصميم رمزي غاية في الصفاء والنقاء مؤكدا أن الأشكال الهندسة المختلفة التي تتشكل بها بلورات الماء الذي قرأ علية القرآن أو الدعاء تكون اهتزازات ناتجة عن القرآن على هيئة صورة من صور الطاقة مبينا أن ذاكرة الماء هي صورة من صور الطاقة الكامنة والتي تمكنه من السمع والرؤية والشعور والانفعال واختزان المعلومات ونقلها والتأثر بها إلى جانب تأثيرها في تقوية مناعة الإنسان وربما علاجه أيضا من الأمراض العضوية والنفسية.


وعلق عميد كلية الطب بجامعة الملك عبد العزيز بجدة الدكتور عدنان المزروعي على كلمة إيموتو بأن ماطرحه إيموتو في دراساته يدل على أن أي ذرة في عالم الوجود لها إدراك وفهم وشعور فهي تبدي انفعالا إزاء كل حدث يقع في العالم وتعظم خالقها وتسبحه عن بصيرة.


ولفت المزروعي في تعليقه الذي نشرته صحيفة "الوطن" السعودية إلى أن ذرات الماء تتسم بالقدرة على التأثير بأفكار الإنسان وكلامه فالطاقة الاهتزازية للبشر والأفكار والنظرات والدعاء والعبادة تترك أثر البناء الذري للماء.


وأضاف المزروعي أن الدكتور أموتو استنتج أيضا أن الدعاء يجعل كل شيء جميلا ومن هذه الأشياء الماء وهذا ما جاءت به الشريعة الإسلامية ومن هنا لنا أن نتخيل بعد هذا كله كيفية تأثر الإنسان الذي يتكون جسمه من 70 بالمائة من المياه بالأفكار والمشاعر والنظرات والدعاء.


ولمعرفة المزيد عن أبحاث ماسارو إيموتو بالإمكان زيارة موقعه على الوصلة التالية:

http://www.masaru-emoto.net/

رابط عن تقنية النانو

تقنية النانو وعلاج مرض السرطان:
http://www.youtube.com/watch?v=L33xjj36ce0&feature=related


جوارب مصنوعه من تكنولوجيا النانو :
http://www.youtube.com/watch?v=yqR3Lq6KtZk


نانو السيارات الارخص باالعالم :
http://www.youtube.com/watch?v=MqmIrG2gF_o&feature=related

المصانع النانو

الصورة التخيلية المصانع النانو المستقبلية المعتمدة على (الطواحين الجزئية) التى ستمكن البشر من تصنيع جسيمات
                                       ومواد بمقياس النانو بسرعة عاليه وبتكلفه اقل

تاريخ تقنية النانو

عام 1959م – 1379 هـ قدم العالم الفيزيائي
Richard Feynman كلمة عنوانها هناك مجال وافر في الأسفل وختم قائلا إن مبادئ الفيزياء لاتعارض قدرة التحكم على الأشياء جزيء جزيء

عام 1969 م – 1389 هـ عمل العالم الياباني Leo Esaki على أشباه الموصلات الصناعية مثل الشبكيات البلورية الفاخرة وابتدأ طريقة من أعلى إلى أسفل Top down التقنية متناهية الصغر

عام 1972 م -1392 هـ تم ابتكار المجهر البصري الماسح ذو المجال القريب

عام 1974 م – 1394 هـ استعمل العالم الياباني Norio Taniguechi كلمة في أحد أوراقه موضحا بأن التقنية متناهية الصغر تشمل معالجة الانفصال بشكل رئيسي . تعزيز وتشويه المواد بواسطة ذرة واحدة أو جزيء واحد

عام 1989 م – 1410 هـ نجح بحث IBM في تحريك الذرات باستعمال جهاز (S T M )
وتم كتابة شعار IBM باستخدام 35 ذرة

عام1991 م – 1412 هـ تم إكتشاف أنابيب الكربون النانوبة واسطة العالم Sumio Lijima

عام 2000م – 1421 هـ أطلقت الولايات المتحدة مبادرة التقنية متناهية الصغر الوطنية

عام 2002 م – 1423 هـ أنشأت اليابان شبكة من معامل الأبحاث في مجال النانو

ولعله من المدهش أن تكون صناعة السيوف الدمشقية – ظهرت قبل أكثر من عشرة قرون واستخدمت خاصة في الحروب الصليبية – أول تطبيق لتقنية النانو فقد بهرت هذه السيوف العلماء الروس بمتانتها الفائقة فأخذوا يبحثون في سر ذلك منذ أمد بعيد حتى أعلن عالم روسي عام 1837 م أنه أكتشف بعض أسرار هذه الصناعة وتوالت الأبحاث ولكنها لم تستطع فك شفرة السيوف الدمشقية بشكل كامل .

أخيرا نجح عالمان أمريكيان أحدهما من جامعة ستانفورد بكاليفورنيا والآخر من شركة لوكهيد للصناعات الحربية أن ماكان يصنعه الحداد الدمشقي بآلات بدائية ماهو إلا تطبيق
لتقنية النانو حيث أن الكربون الذي تم إضافته للحديد مع مواد أخرى ماهو إلا أنابيب الكربون النانوية

تطبيقات

وقبل سنتين تمكن فريق علمي من صنع كبسولة يمكن تناولها عن طريق الفم تضم مختبر صغير للتحاليل البيولوجية قد ابتلعه رائد فضاء أثناء رحلته إلى محطة الفضاء الدولية التي استمرت أسبوعين بهدف قياس أثر انعدام الجاذبية والعيش في الفضاء الكوني على جسم الإنسان.

أما اليابانيون فرصدوا مليار دولار هذا العام فقط بعد أن نجحوا في نحت ثور يعتبر أصغر منحوتة في العالم بحيث يمكن وضع ثلاثين من أقرانه في حيز لا يزيد قطره على قطر النقطة، وكان الهدف إنتاج مركبة دقيقة تستعمل في الجراحة الروبوتية أو الخلوية أو إدخال كاميرا في دم المريض لتصوير الجزيئات المصابة، كما يمكن استعمالها في تفجير الخلايا السرطانية في ما يعرف بـ"القنابل المنمنمة". والواقع أن العالم الألماني فيتمان الحاصل على جائزة نوبل كان أول من طرح سؤالا عما يمكن أن يحدث في حالة سيطرة الإنسان على الذرة الواحدة وتحريكها بحرية وسهولة

التطبيقات

بعض التطبيقات الحالية

الطائرات الأميركية "ستيلث" (الشبح) التي اختبرت لأول مرة في قصف العراق العام 1991 والتي لا يراها الرادار تعتمد على فكرة وضع جزيئات نانو اقرب ما تكون للورق الشفاف تمتص الموجات الكهرومغناطيسية التي تبثها الرادارات فتختفي من الشاشة بينما هي تمر فوق الهدف مباشرة.

وروسيا ليست بعيدة عن هذا المجال، فقد تمكنت من إنتاج رادار بحجم كف اليد يستطيع التعامل مع طائرات الشبح، كما وضعت موسكو خطة لضرب الأقمار الاصطناعية التي تعتمد عليها الطائرات الأميركية "الشبح" في توجيه صواريخها ضد الأهداف الأرضية.

 الأكثر من ذلك هو التوصل إلى تكنولوجيا دقيقة وصغيرة للغاية في صناعة ملابس ترطب الجسم في الصيف وتبعث نوعا من الهواء اللطيف، بينما يسخن هذا الهواء في الشتاء ويمنح الإنسان دفئاً.

تمكن عالم ألماني من اختراع ملابس لا تبتل بالماء.

مجال الميكانيكا

يهدف المهندسون وعلماء الميكانيكا إلى تطوير أجزاء من محركات السيارات بالاعتماد على تكنولوجيا النانو بحيث تكون مضادة للحرارة و لا تتأثر بمقدار وزمن عملها, هذا وبالقدر الذي يجعلها قادرة على إعادة أنشاء نفسها بشكل تلقائي وبالتالي العمل دون توقف أو تلف سنوات أكثر الأمر الذى يعزز استخدامها في صناعة محركات المركبات الفضائية.

مجال البيئة

أحدثت تكنولوجيا النانو تقدم هائل في تكنولوجيا الإنتاج الأنظف ممثلة في تخفيض النفايات الصناعية ومن ثم التخلص من التلوث الصناعي وتحسين كفاءة استخدام الموارد الاقتصادية المتاحة , كذا العمل على أنتاج منتجات بلاستيكية وزيتية نانونية مقاومة للحرارة.

وفى هذا الإطار تقوم شركة هايبر بلاستيكس أو البلاستيك المهجن بإضافة مواد مصنعة عن طريق تكنولوجيا نانونية لمواد تمتد من مزيتات المحركات النفاثة وحتى ألواح الدوائر الكهربائية في القوارب وأحواض حمامات السباحة, كذلك تقوم كل من شركتى (دوبونت) بصناعة ألياف توصل الكهرباء وتستخدم في صناعة الثياب الذي يتشكل لونها وفقا لطلب مرتديها, و(نانوفيز تكنولوجى) التي تقوم ببيع جسيمات مثل أكسيد الزنك مصنعة باستخدام تكنولوجيا النانو لصناعة شتى المنتجات من التغليف الصناعي إلى مستحضرات التجميل.

مجال الطب

مجال الطب ؟ 

تعد التطبيقات الطبية لتكنولوجيا النانو من أهم التطبيقات الواعدة على الإطلاق، فمن المحتمل الحصول على مركبات نانوية تدخل إلى جسم الإنسان وترصد مواقع الأمراض وتحقن الأدوية وتأمر الخلايا بإفراز الهرمونات المناسبة وترمم الأنسجة .كما يمكن لهذه المركبات الذكية أن تحقن الأنسولين داخل الخلايا بالجرعات المناسبة أو تدخل إلى الخلايا السرطانية لتفجرها من الداخل وتدعى عندئذ بالقنابل المنمنمة. أما أجهزة الإستشعار النانوية فباستطاعها أن تزرع في الدماغ لتمكن المصاب بالشلل الرباعي من السير.

وفى هذا الإطار قام معهد (Foresight Nanotech Institute) باستحداث (Nanocatalysis) والذي يسمح باستخدام الأنزيمات القادرة على أنتاج مواد كالأحماض (Acids) والتي تكفل سرعة حدوث تفاعلات كيميائية لازمة لاستمرار الخلايا حية, كذلك استخدام مايسمى (Dna Chip) رقاقة الحمض النووي التي تسمح بدراسة الجينات

مقياس النانو

مقياس النانو: يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومترا واحدا إلى 100 نانو متر.

علم النانو: هو دراسة المبادئ الأساسية للجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز قياسها (100 نانو متر). بمعنى آخر، هو التحكم التام والدقيق في إنتاج المواد وذلك من خلال التحكم في تفاعل الجزيئات الداخلة في التفاعل وتوجيه هذه الجزيئات من خلال إنتاج مادة معينة وهذا النوع من التفاعل يعرف بالتصنيع الجزيئي، ووضع الذرات أثناء التفاعل في مكانها الصحيح أو المناسب، فمثلا لو تم توجيه وضع ذرات الكربون في الفحم عند إجراء التفاعل فإنه يمكن إنتاج الألماس، وكذلك لو تم توجيه وضع ذرات الرمل عند إجراء التفاعل يمكن إنتاج المواد المستخدمة في إنتاج شرائح الكمبيوتر.

ومن المعروف أن الطريقة التقليدية في تصنيع المواد الكيميائية المختلفة تتم بخلط مكونات التفاعل معا بدون الأخذ في الاعتبار اتجاه الذرات الداخلة في التفاعل وبالتالي فإن المادة الكيماوية الناتجة تكون خليطا من عدة مواد، أما باستخدام تقنية النانو فمن الممكن توجيه وضع الذرات الداخلة في التفاعل بتوجيه محدد وبالتالي فان المواد الناتجة سوف تكون أكثر دقة وأكثر نقاوة من التصنيع بالطرق التقليدية ومن ثم توحيد نوعية المنتج وكذلك تقليل تكلفة الإنتاج وخفض الطاقة المستهلكة، وهناك أجهزة على مستوى النانو (Nanodevice) قادرة على توجيه الذرات ووضعها في مكانها الصحيح أثناء عملية التفاعل. ويقدر د.ريتشارد سمالي الحائز على جائزة نوبل في تقنية النانو أن هذه التقنية سوف تساهم في كثير من المنتجات في مجال الزراعة والغذاء بقيمة 2 مليار دولار وسوف تزيد إلى 20 مليار بحول عام 2010م.

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

متي ظهرت تقنية النانو؟

متي ظهرت تقنية النانو؟

كان أول من أثار هذا التساؤل عالم الفيزياء ريتشاد فينمان (Richard Feynman) والذي أعلن عن ظهور تكنولوجيا حديثة في مهدها الأول في ذلك الوقت سميت بالنانو تكنولوجى وذلك منذ قرابة 4 عقود, ثم قام إريك دريكسلر (Eric Drexler) عام 1975 بصياغة مفهوم للنانو تكنولوجى, وبالرغم من التأخر في هذه التقنية مقارنة بالتقدم الهائل في علوم الكمبيوتر وغيرها من تكنولوجيا الاتصالات, إلا أن هذه التقنية عاودت الظهور بكثافة عالية مؤخراً منذ عام 1990م وهى البداية الحقيقية لعصر تكنولوجيا النانو.

تطبيقات النانو

يعتقد العلماء أن أهم مجالات استخدام النانو تكنولجي سيكون في إنتاج وتحويل الطاقة ويشمل ذلك إنتاج خلايا شمسية وخلايا الوقود الهيدروجيني، و في كل من الصناعات الإلكترونية، و الزراعة، والطب والصناعات الدوائية, وميكانيكا الإنتاج, و معالجة مياه الشرب, والبيئة, وغيره

تعريف النانو تكنولوجي

يعني مصطلح نانو الجزء من المليار ؛ فالنانومتر هو واحد على المليار من المتر أو 10 لكي نتخيل صغر النانو متر نذكر مايلي ؛ 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 فياله من شيئ دقيق للغاية.


الأمر الفريد في مقياس النانو أو الـ”Nano Scale” هو أن معظم الخصائص الأساسية للمواد و الآلات كالتوصيلية والصلابة ودرجة 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 ؛ فالالكترونات لا تستطيع المرور عبر سلك يبلغ عرضه ذرة واحدة بأن تمر عبره الكترونا بعد الآخر. إن أخذ مقياس الحجم بالاعتبار بالاضافة إلى المبادئ الأساسية للكيمياء والفيزياء والكهرباء هو المفتاح إلى فهم علم النانو الواسع


فلنتخيل شيئا في متناول أيدينا ؛ على سبيل المثال مكعب 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 و النعومة وجودة التوصيل ودرجة الانصهار وغيرها من الخصائص ماعدا القيمة النقدية بالطبع ، ثم سنقوم بقطع واحد من هذه المكعبات إلى ثمانية مكعبات أخرى ، و سيصبح طول ضلع الواحد منها 25 سنتيمترا وستحمل نفس الخصائص بالطبع ، و سنقوم بتكرار هذه العملية عدة مرات وسيصغر المقياس في كل مرة من السنتيمتر إلى المليمتر وصولا إلى المايكرومتر, وبالاستعانة بمكبر مجهري وأداةقطع دقيقة سنجد أن الخواص ستبقى كما هي عليه وهذا واقع مجرب في الحياة العملية, فخصائص المادة على مقياس المايكرومتر فأكبر لاتعتمد على الحجم (Not size dependant


عندما نستمر بالقطع سنصل إلى ما أسميناه سابقا مقياس النانو ، عند هذا الحجم ستتغير جميع خصائص المادة كلياً بم فيها اللون والخصائص الكيميائية ؛ وسبب هذا التغير يعود إلى طبيعة التفاعلات بين الذرات المكونة لعنصر معين ، ففي الحجم الكبير من الذهب مثلا لا توجد هذه التفاعلات في الغالب, ونستنتج من ذلك أن الذهب ذا الحجم النانوي سيقوم بعمل مغاير عن الذهب ذي الحجم الكبير