تقنيه النانو تكنولوجى وتطبيقاتها المستقبليه

إن أصل كلمة "النانو" مشتق من الكلمة الاغريقية "نانوس " وهي كلمة إغريقية تعني القزم ويقصد بها، كل شيئ صغير وهنا تعني تقنية المواد المتناهية في الصغر أو التكنولوجيا المجهرية الدقيقة أوتكنولوجيا المنمنمات.

تقنية النانو

هي العلم الذي يهتم بدراسة معالجة المادة على المقياس الذري والجزيئي. تهتم تقنية النانو بابتكار تقنيات ووسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر

تعريف النانومتر

وهو جزء من الالف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر. عادة تتعامل تقنية النانو مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانومتر أي تتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين خمس ذرات إلى ألف ذرة. وهي أبعاد أقل كثيرا من أبعاد البكتيريا والخلية الحية. حتى الآن لا تختص هذه التقنية بعلم الأحياء بل تهتم بخواص المواد، وتتنوع مجالاتها بشكل واسع من أشباه الموصلات إلى طرق حديثة تماما معتمدة على التجميع الذاتي الجزيئي.
النانوتكنولوجي هو الجيل الخامس الذي ظهر في عالم الإلكترونيات وقد سبقه أولاً الجيل الأول الذي استخدم المصباح الإلكتروني (Lamp) بما فيه التلفزيون ، والجيل الثاني الذي استخدم جهاز الترانزيستور ، ثم الجيل الثالث من الإلكترونيات الذي استخدام الدارات التكاملية (IC= Integrate Circuit) وهي عبارة عن قطعة صغيرة جداً قامت باختزال حجم العديد من الأجهزة بل رفعت من كفاءتها وعددت من وظائفها .وجاء الجيل الرابع باستخدام المعالجات الصغيرة Microprocessor الذي أحدث ثورة هائلة في مجال الإلكترونيات بإنتاج الحاسبات الشخصية (Personal Computer) والرقائق الكومبيترية السيليكونية التي أحدثت تقدماً في العديد من المجالات العلمية والصناعية .
وموعدنا الآن مع الجيل الخامس وهو ما صار يعرف باسم النانو تكنولوجي.

وكما نعلم أن الحجم له اعتبار غاية في الأهمية في عالم الحاسب الآلي والإلكترونيّات، فالحاسب الخارق اليوم الموجود في مراكز الأبحاث والتطوير أو في الجامعات الكبيرة سيكون مجرّد ساعة يد في المستقبل القريب. والمباني والآلات ستستطيع إرسال إشارات لاسلكيّة عندما تحتاج إلى صيانة، أو قد تستطيع إصلاح نفسها. اما ثيابنا فستأخذ بيانات عن صحتنا وتنبهنا لعوامل بيئيّة مضرّة وستنظّف نفسها من الأوساخ والروائح دون أيّ مساعدة وستقوم بتدفئة أو تبريد الجسم حسب درجة الحرارة الخارجيّة. وسيمكن صناعة غرفة عملّيات كاملة في كبسولة صغيرة، يتمّ وضعها داخل جسم المريض لتقوم بتنفيذ برنامج العمليّة الذي برمجه الطبيب فيها حسب حالة المريض (من الممكن جدّا أن يحتاج الخيّاط أو المهندس أو الطبيب لأخذ دروس في برمجة هذه التقنيّات). مجالات لا تُعدّ ولا تُحصى تدخل فيها النانوتكنولوجيا، وستغيّر حياتنا عشرات الألوف من المرّات التي استطاع فيها الإنسان تغيير حياته منذ بدء الزمان وحتّى يومنا هذا. وسيصبح محتوى أكثر أفلام الخيال العلميّ خصوبة الآن، مجرّد
تخيّلات بسيطة لطفل صغير.

متى كانت البداية الحقيقية لعصر النانو تكنولوجي؟

شهد عام 1990 انطلاقة هذا العلم ويعتبر هذا العام البداية الحقيقية لعصر النانو تكنولوجي ، ويرجع الاكتشاف الأول إلى العالم الأمريكي ريتشاردفايمينن وهو الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1959.
حد ذلك بالتقاط الذرات متناهية الصغر لأي مادة والتلاعب بها لتحريكها من مواضعها الأصلية إلى مواضع أخرى ثم دمجها مع ذرات لمواد أخرى لتكوين شبكات بلورية.. لكي نحصل على مواد نانونية الأبعاد متميزة الخواص عالية الأداء..
مثال للتوضيح :
لو أخذنا مادة ما كالحديد مثلاً:· نأخذ مكعب من الحديد 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 النعومة و التوصيل ودرجة الانصهار وغيرها من الخصائص .· سنقوم بقطع واحد من هذه المكعبات إلى ثمانية مكعبات أخرى ، و سيصبح طول ضلع الواحد منها 25 سنتيمترا وستحمل نفس الخصائص بالطبع· وبالاستعانة بمكبر مجهري وأداة قطع دقيقة، سنقوم بتكرار هذه العملية عدة مرات وسيصغر المقياس في كل مرة من السنتيمتر إلى المليمتر وصولا إلى الميكرومتر . و سنجد أن الخواص ستبقى كما هي عليه وهذا واقع مجرب في الحياة العملية, فخصائص المادة على مقياس الميكرومتر فأكبر لا تعتمد على الحجم .· 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 الحديد ، ففي الحجم الكبير من الحديد لا توجد هذه التفاعلات في الغالب, ونستنتج من ذلك أن الحديد ذا الحجم النانوي سيقوم بعمل مغاير عن الحديد ذي الحجم الكبير.

استخدامات النانوتكنولوجى

1- المجال الطبي
2-المجال الحربي أو العسكري (الأسلحة)

3- مجال الفضاء
4-الطاقة

5-المعلومات والاتصالات
6-التصنيع

7-الزراعه
8-ميكانيكا النانو (Nanomechanics)
سوف نقوم على تفسير كل تطبيق عى حده فى صفحات اخرى.