تكنولوجيا النانو

يشتق لفظ تكنولوجيا النانوأو النانو تكنولوجى من الكلمة الاغريقية نانوس (Nanos) التى تعنى بالانجليزية Dwarf أى قزم , و هى حصاد لتكامل علوم عديدة مثل الفيزياء و الكيمياء و البيولوجى و الهندسة.

البعض يسميها تقنية المنمنمات و تكنولوجيا الصغائر و التكنولوجيا المتناهية الصغر , و لنا وقفة مع التسنية الأخيرة فهذهالتكنولوجيا تتعامل مع المواد عند مستوياتها النانومترية , فبماذا سنسمى التكنولوجيا التى تصل الى مستوى البيكومتلا او الفيمتومتر اذا كنا وصلنا الى المستوى المتناهى فى الصغر؟

و لذلك هناك تعريف عام لتكنولوجيا النانو هو :

تعرف تكنولوجيا النانو على انها فهم سلوك المواد و التحكم فيها عندما تبلغ ابعادها 1-100 نانومتر ,حيث توجد ظواهر فريدة يمكن استغلالها فى تطبيقات جديدة.

و فيما يلى قياسات بعض المواد المستخدمة فى دراسات و تطبيقات التكنولوجيا النانوية و التى تسمى المواد النانوية: (Nanomaterials)

المواد النانوية	القياس ( نانومتر)
الحبيبات النانوية	1 - 100
الفللورينات	1
الدندريمرات	10

و الجدول التالى يوضح التشابة بين قياسات المواد النانوية و قياسات بعض الميكروبات و بعض المكونات الخلوية :

المكونات الخلوية و الميكروبات	القياس ( نانومتر)
الذرة	0.1
عرض جزئ الدنا (DNA)	2
الريبوزوم	25
جسم مضاد	5 - 50
حبيبة فيروسية	75 - 100
خلية بكتيرية	1000 - 10000
خلايا الدم البيضاء	10000

و لتقريب تلك القياسات الى الاذهان فان النانومتر هذا يكون أصغر من قطر شعرة الانسان بحوالى 80000 مرة . كما انه يمكن تخيل حجم الحبيبة النانوية عند مقارنة حجم كرة القدم بالنسبة لحجم الكرة الأرضية.

من المعلوم ان خصائص المواد على مقياس الميكرومتر فأكبر لا تعتمد على الحجم و بالتالى فتجزئ او تفتيت حبيبات المواد حتى القياسات الميكرونية لن تغير من الخصائص الفيزيائية و الكيميائية و البيولوجية لها , فاذا افترضنا ان مكعبا من المعدن طول ضلعه 1 سم تماما تم تقطيعه الى 1000 مكعب طول ضلع كل منهم 0.1 سم فاننا سنجد ان المكعبات الناتجة تحمل جميع خصائص المكعب الاصلى كاللون و الملمس و القدرة على التوصيل الحرارى و الكهربائى و درجة الانصهار و غيرها . و بالمثل يمكن تقطيع احد المكعبات الناتجة الى 1000 مكعب اخرى و سوف تحمل نفس الخصائص بالطبع.

و بتكرار هذه العملية سيصغر المقياس فى كل مرة وصولا الى مقياس النانومتر و عند هذا الحجم ستتغير جميع خصائص المادة كليا.

جدير بالذكر الى ان جميع المواد العضوية و غير العضوية يمكن تحويلها الى الصورة النانوية التى تكتسب فيها المواد خصائص جديدة تماما و مختلفة عن خصائصها فى الحالة الطبيعية.

من هذه الخصائص الجديدة نعرض ما يلى :

• انخفاض درجة انصهار المواد عندما يصبح قياسها نانويا.
• المواد المعتمة تتحول الى شفافة كالنحاس.
• المواد الصلبة عند درجة حرارة الغرفة تصبح سائلة عند نفس الدرجة كالذهب.
• المواد العازلة تصبح موصلة كالسيلكون.

هذه الصفات الجديدة تؤدى الى امكانية استخدام هذه المواد عند قياساتها النانوية فى تطبيقات جديدة كما سوف نستعرض ذلك فى المواضيع القادمة ان شاء الله .

Technorati Tags: تكنولوجيا,النانو,نانو تكنولوجى,الصغائر,تكنولوجيا المنمنمات