السبت، 31 مارس 2012

النجوم النيترونية والثقوب السوداء


النجوم النيترونية والثقوب السوداء
تتكون النجوم النيترونية والثقوب السوداء من ألباب النجوم التى بقيت بعد انفجار على شكل مستعرات عظمى إذا كانت كتلة اللب المتبقى تقع بين كتلة شمسية ونصف وثلاث كتل شمسية فإنه ينكمش ويكون نجما نيوترونيا أما إذا كانت كتلته أكبر بكثير من ثلاث كتل شمسية فإنه ينكمش ويصبح ثقبا أسود .
يبلغ قطر النجوم النيترونية حوالى ( 10 كم ) وهى تتألف بكاملها من جسيمات دون ذرية هى النيترونات وهذه النجوم هى من الكثافة بحيث تزن مادتها حوالى بليون طن .
تتم مراقبة النجوم النيترونية على شكل مصادر راديوية نابضة لأنها تدور حول محورها بسرعة مطلقة حزمتين موجيتين تندفعان عبر السماء ويتم كشفها بشكل نبضات قصيرة .
وتتميز الثقوب السوداء بقوة جذبها التى تبلغ حدا لا يمكن معه حتى للاشعة الضوئية أن تفلت منها لذلك تبقى الثقوب السوداء أجساما غير مرئية ويمكن كشفها فى حال وجود نجم مرافق قريب منها ذلك أن الثقوب السوداء تشد الغاز من النجم الآخر فينجذب إليها النجم مشكلا قرص تنام يدوم حول الثقب الأسود بسرعة كبيرة فترتفع درجة حرارة الثقب الأسود ويطلق طاقة اشعاعية وتدوم المادة الغازية نحو الداخل وتعبر أفق الحدث حدود الثقب الأسود وتختفى نهائيا من الكون المرئى وتذهب إلى الكون اللامرئى .

النجوم النيترونية أغرب نجوم الكون


النجوم النيترونية أغرب نجوم الكون
من الناحية النظرية يمكن أن ينتج ( نجم نيوترونى ) من انهيار كتلة النجم الذى يفوق كتلة الشمس بنحو ( 4-8 مرات ) وبعد أن يكون قد انتهى وقوده النووى وانفجر بشكل رهيب ولا يتبقى سوى قلب النجم .
وينشأ النجم النيوترونى عندما تقلص قوى الجاذبية المادة عند احتضار النجم فى حجم صغير للغاية لدرجة أن الالكترونات تستطيع أن تدور ملاصقة لنواتها دون أن يفصلهما فراغ 

النجم النابض منار كونى


النجم النابض  منار كونى
المنارات الكونية :
اكتشفت النجوم النابضة ( البلسارات ) فى عام ( 1967 ) بواسطة منظار راديوى قوى الذى يعتمد فى الرصد على الموجات الراديوية التى تصدر عن النجوم ولا تراها العين البشرية .
وقد وجد فى الكون مساحة مستمرة فى ارسال نبضات راديوية بانتظام دقيق ثم تعاقبت الاكتشافات السريعة التى أوضحت أن معدل نبض البلسارات المختلفة متغير برغم أن المعدل ظل فى معظمها قصيرا والانبعاث دقيق إلى حد كبير .
لقد كان توقيت النبضات منتظما إلى الحد الذى يمكن فيه الاستدلال عما إذا كانت الأرض أثناء دورانها فى مدارها متجهة نحو الشمس أو مبتعدة عنها وكان أهم نجم نابض قد اكتشف فى نفس مكان النجم النيوترونى فى وسط سديم السرطان الذى تبقى كأثر للسوبرنوفا والذى كان ينبض بمعدل مئات المرات فى الثانية الواحدة ومن هنا وجدت العلاقة بين النجم النيوترونى والنجم النابض واتضح أنهما شىء واحد فما هو النجم النيوترونى ؟
يمكن أن ينتج نجم نيوترونى من انهيار كتلة النجم فى نهاية حياته الذى يفوق كتلة الشمس بكثير .
وينشأ النجم النيوترونى عندما تقلص قوى الجاذبية المادة فى حجم صغير للغاية لدرجة أن الالكترونات تستطيع أن تدور ملاصقة لنواتها دون أن يفصلها فراغ وذلك للتقارب الشديد بين الذرات وتحصل الالكترونات فى هذا التقارب على طاقة إضافية وأن طاقتها تصبح عند نقطة معينة عالية جدا بدرجة تجعلها تتفاعل مع البروتونات فى النواة مكونة النيوترونات التى تكون معظم النجم النيوترونى .
وتنشأ نبضة النجم النيوترونى نتيجة لدورانه فكل مرة يدور حول نفسه تصدر منه نبضة فيلتقطها المنظار الراديوى فوق الأرض .

كائنات عاقلة فى الكون :
تم اكتشاف ( 3 ) نجوم نابضة فى أماكن مختلفة بمجرة ( درب التبانة / اللبانة ) حيث أن النبضات تنشأ عن أجسام طبيعية فى الفضاء تدور بسرعة هائلة ولها كثافة شديدة وتحتوى على كمية هائلة من الطاقة وحجمها صغير للغاية وهذه هى مواصفات النجم النيوترونى .
ويمكن أن نقارن نبض نجم نيوترونى بالذبذبات المستمرة لجرس بعد أن تنتقل الطاقة إليه فبعد وقت قصير تتوقف ذبذبات الجرس .
ولكن فى حالة النجم النيوترونى النابض يمكن أن تستمر الترددات لملايين السنين إذا اتيحت لها طاقة كافية والذبذبات التى تم التقاطها من النجوم النابضة تقارب دورات النبض التى تم حسابها بواسطة علماء الفلك لنجم نيوترونى وأن مثل هذه النجوم شديدة الكثافة والجاذبية وبها مخزون هائل من الطاقة يجعل النبض يستمر لزمن طويل جدا .




عندما تتوقف النبضات :
ما الذى يجعل النجم النيوترونى ينبض ؟
تقول نظرية فلكية حديثة فى تفسيرها لسبب هذه النبضات المنتظمة من النجم النيوترونى بأن النبض ينقل بواسطة الضغط إلى الغلاف الجوى الغريب والكثيف جدا الذى يحيط بالنجم النيوترونى والذى يرتبط معه بتأثير مجالات مغناطيسية مروعة .
وتتحول موجة الضغط فى الغلاف الجوى الكثيف إلى موجة اصطدامية تعمل أثناء اندفاعها إلى الخارج على تعجيل الالكترونات إلى سرعات خيالية وهذه الالكترونات سريعة الحركة تولد أثناء اندفاعها خلال الغلاف الجوى العلوى المتأين تلك الموجات الراديوية أو النبضات التى تصدر عن النجوم النيوترونية وتلتقطها المراصد الراديوية فوق الأرض .
إن هذه النجوم النابضة تبعث بموجات راديوية قصيرة الموجة فى فترات زمنية محددة وأن النجم النابض يدور حول نفسه بسرعة جنونية وقد يتم الدورة الواحدة فى جزء من ألف من الثانية الواحدة .
وللنجوم النابضة عمر فهى لن تستمر فى نبضها بالقوة ذاتها بل سيصيبها مع مرور ملايين السنين
تناقص فى النبض سرعان ما يتلاشى وعندئذ لن نستطيع أن نكشف عن وجودها .
ويعتقد علماء الفلك أن فى مجرة ( درب التبانة / اللبانة ) العديد من النجوم النابضة ( البلسارات ) التى أصابها الضعف فكفت عن النبض .

النانو لا تعترف بتلوث الملابس والمبانى والزجاج وتتجسس على الصحة وتكيف الجسم حسب درجة الجو


النانو لا تعترف بتلوث الملابس والمبانى والزجاج وتتجسس على الصحة وتكيف الجسم حسب درجة الجو
تعتبر تكنولوجيا النانو هى التكنولوجيا المميزة للتصنيع فى ق ( 21 ) وتدخل التكنولوجيات فى مجالات عديدة مختلفة ولا تقتصر على علم واحد من العلوم أو مجال واحد للتطبيق بل انتشرت بمساحات واسعة لتشمل جميع فروع العلم كالكيمياء والفيزياء والفلك والجيولوجيا والطب والهندسة والكهرباء والإلكترونيات والفضاء والصناعة بكافة فروعها وغيرها من العلوم المختلفة .
ويرجع الفضل فى التفكير بأهمية تكنولوجيا النانو إلى العالم الأمريكى ( ريتشارد فينمان ) الحائز على جائزة نوبل فى الفيزياء عام ( 1959 ) ( هناك مجال واسع فى القاع ) فى اجتماع الجمعية الأمريكية للفيزياء عام ( 1959 ) تصور أنه من الممكن التحكم فى الخواص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية لأى مادة عن طريق التحكم فى أبعادها لتكون فى مقياس النانومتر بحيث تتمتع بخواص متميزة لا تتوافر فى نفس المواد التى لها جزيئات كبيرة الحجم .

ماذا تعنى التكنولوجيا النانوية ؟
تتكون تكنولوجيا النانو من جزءين أساسيين : النانو و التكنولوجيا .

ماذا تعنى كلمة النانو ؟
يرجع أصل كلمة ( نانو ) إلى اللغة الاغريقية القديمة حيث تشتق من كلمة ( نانوس ) ومعناها القزم ثم استعمل النانو كوحدة قياس متناهية الصغر حيث تساوى واحد على البليون من أى مقياس فمقياس النانومتر يساوى واحد على البليون من المتر والنانوثانية تساوى واحد على بليون من الثانية والنانوجرام يساوى واحد على بليون من الجرام والنانومول يساوى واحد على بليون من المول وأشهر الوحدات متناهية الصغر المنتشرة هى وحدة النانومتر حيث تساوى واحد على بليون من المتر والنانومتر يساوى عشرة أضعاف وحدة القياس الذرى ( الانجستروم ) .
ولمقارنة تلك الوحدة المتناهية فى الصغر بالأشياء الدقيقة فإن طول قطر ذرة الهيدروجين وهى أصغر الذرات يساوى ( 0.1 نانومتر ) أى مجموع أقطار ( 10 ذرات هيدروجين ) يساوى
( 1 نانومتر ) وأن قطر شعرة رأس الانسان يتراوح بين ( 10 آلاف إلى 80 ألف نانومتر ) ومعدل نمو ظفر الانسان فى ثانية واحدة يساوى ( 1 نانومتر ) أو ارتفاع قطرة ماء بعد بسطها كليا على سطح مساحته ( 1م مربع ) يساوى ( 1 نانومتر ) والنانومتر يساوى واحد على عشرة من سماكة الطبقة الملونة على النظارات الشمسية .
يبلغ قطر المادة الوراثية ( DNA ) حوالى ( 2.5 نانومتر ) بينما خلايا الدم الحمراء تبلغ
( 2.5 ميكرومتر ) .

أجهزة قياس وحدات النانو :
تستخدم الميكروسكوبات الماسحة لقياس الأبعاد النانوية وهى عدة أنواع مثل الميكروسكوب الإلكترونى الماسح والمجهر النفقى الماسح والميكروسكوب القوة الذرية .
ويعتبر الميكروسكوب النفقى الماسح واحدا من أهم الأجهزة الذى أتاح الفرصة للعلماء أن يروا الجسيمات الدقيقة من جزيئات وذرات بمقياس النانو ولقد كان أول استعمال له فى أواسط عام
( 1980 ) ولم يسمح هذا الجهاز للعلماء أن يروا تفاصيل التراكيب الذرية بل مكنهم من معالجة التراكيب الذرية كما فتح الباب للحصول على صور لما لا تستطيع العين المجردة أن تراه .

ماذا تعنى كلمة التكنولوجيا ؟
تعنى التكنولوجيا :
1 ) هى تطبيق العلم وخاصة فى الأهداف الصناعية أو التجارية  وهى استعمال المعرفة والمادة العلمية لإنجاز الأهداف الصناعية أو التجارية .
2 ) أما فى علم الأجناس البشرية فتعرف التكنولوجيا بأنها جسم المعرفة المتوفرة للمجتمع والمستعملة فى تصميم الآلات ومزاولة الفنون والمهارات اليدوية واستخلاص أو جمع المواد .
فيما اختلاف التكنولوجيا عن العلم :
على الرغم من أن الفكرة العامة عن العلم كانت متباينة ومتغايرة مع التكنولوجيا فالعلم يعزو إلى وضع النظرية والتكنولوجيا تعزو إلى تطبيق تلك النظرية فإن هذا التباين قد يطمس فى حالة علم النانو والتكنولوجيا النانوية .

لماذا النانو ؟
وجد أن خواص المواد المادية والكيميائية والبيولوجية تختلف تماما وهى فى حجم النانو عن خصائص كل ذرة أو جزىء أو كتلة مادة بمفردها فقد تم التوصل إلى طريقة لتشتيت رقائق السليكون المعتمة جدا والتى تستخدم فى تصنيع الرقائق والأجهزة الحاسوبية والإلكترونية والكهربائية وغيرها إلى حبيبات بمقياس نانو ووجد أنه عندما تكون تلك الحبيبات بقطر واحد نانو فإنها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجى أما إذا شتت إلى قطر ( 1.7 نانو ) تتألق باللون الأخضر وإلى قطر ( 2.1 نانو ) تتألق باللون الأصفر وتتألق باللون الأحمر عندما يكون قطرها ( 2.9 نانو ) ومعنى ذلك أن المواد تختلف فى خواصها عندما تتغير أحجام حبيباتها فى مقياس النانو وبهذا أمكن تصنيع مواد سليكونية تشع كطيف قوس قزح أو ما يتكون منه الضوء مع العلم أن مادة السليكون معتمة بدرجة كبيرة جدا كما وجد أن إعادة ترتيب أو زرع حبيبات السيليكون على الرقائق فسنحصل على رقائق فائقة ستؤدى إلى تحديث وتصنيع أجهزة أصغر وأسرع وأخف وأقل استهلاكا للطاقة وأقل كلفة للمستهلك .
عند استعمال مادة أكسيد الزنك بحجم جزيئاته العادية فى تصنيع الكريمات التى تقاوم الأشعة البنفسجية المصاحبة لأشعة الشمس فإنها تترك أثرا أبيض على الجلد علاوة على عدم مقاومته الكبيرة للأشعة فوق البنفسجية بينما حين يستعمل أكسيد الزنك ذاته فى صورته المشتتة النانوية فإنه يتحول إلى شفاف عديم اللون ولا يظهر على الجلد مع تفوقه بمقاومة كميات فائقة من الأشعة فوق البنفسجية .


المؤسسات والمنظمات العالمية التى ترصد تكنولوجيا النانو :
تقوم منظمة التنمية الاقتصادية منذ عام ( 2003 ) بتصنيف الدول التى تسجل نشاطا فى مجال تكنولوجيا النانو ويظهر منذ عام ( 2004 ) دليل برنامج الأمم المتحدة للتنمية البشرية لتصنيف وتقييم توزيع الارتباطات عبر التجمعات العالمية المعترف بها وتصنف إلى دول نامية ومتوسطة ومتقدمة فى تكنولوجيا النانو .

حجم الانفاق العالمى على تكنولوجيا النانو :
تنفق حكومات دول العالم حوالى ( 4.5 بليون دولار ) سنويا على الأبحاث الخاصة بتكنولوجيا النانو وذلك طبقا لتقرير منظمة التعاون والتنمية الاقتصادية فى ( يونيو 2007 ) وكان نصيب أمريكا الشمالية ( 1.6 بليون دولار ) آسيا ( 1.6 بليون دولار ) أوروبا ( 1.3 بليون دولار ) وتختلف معدلات التمويل كثيرا بين الدول بينما كل من الولايات المتحدة الأمريكية وتايلاند لدى كل منهما برنامج وطنى لتكنولوجيا النانو فأمريكا منذ عام ( 2000 ) وتايلاند منذ عام ( 2003 ) فبرنامج تايلاند يتلقى ( 2 مليون دولار ) سنويا بالمقارنة ( 982 مليون دولار ) حجم التمويل السنوى المبدئى لعام ( 2005 ) للولايات المتحدة الأمريكية ( 1982 ) .
بدأت الولايات المتحدة الأمريكية مبادرتها القومية الخاصة بتكنولوجيا النانو فى عام ( 2000 ) وما إن مضت أشهر قليلة على بدايتها حتى استهلت العديد من الدول الأخرى مبادرات قومية فى تكنولوجيا النانو . إن المبادرة الأمريكية كانت وكأنها إشارة لبدء السباق كما جعلت حكومات كثير من الدول فى الفترة من عام ( 2003 / 2007 ) تعطى الأولوية القومية لبلدانها لمجال تكنولوجيا النانو كاليابان والصين وكوريا الجنوبية وتايلاند وماليزيا وعدد من دول أوروبا .
رفعت الحكومة الاتحادية الأمريكية تمويلها لهذه التكنولوجيا من ( 422 مليون دولار ) إلى ما مجموعه ( 3.8 مليار دولار ) مخصصة للبحوث بين أعوام ( 2005 / 2008 ) .
تتوقع المنظمة الصناعية التجارية لأعمال النانو أن يبلغ حجم السوق العالمية للمنتجات والخدمات النانوية ( تريليون دولار ) فى عام ( 2010 ) بينما تتوقع المؤسسة العلمية الوطنية الأمريكية أن يصل حجم السوق الأمريكية وحدها إلى ( تريليون دولار ) بحلول عام ( 2016 ) .
ظهر فى دليل التنمية البشرية أن قوة ارتباط الدولة النامية بتكنولوجيا النانو تأتى من الدول المتوسطة فى تكنولوجيا النانو وتقود الصين والهند والبرازيل الدول النامية فى تكنولوجيا النانو بدلا من الدول المتقدمة .

تصنيع التراكيب النانوية :
1 ) من أعلى إلى أسفل ( من القمة للقاع ) :
تعتبر عملية تصغير للمواد التقليدية كبيرة الحجم إلى أقل من ( 100 نانو ) حيث تستعمل عمليات النحت فى المواد للوصول إلى مقياس النانو .



-        امتداد للحفر الضوئى                            - الحفر بشعاع الالكترون
-        الحفر بشعاع الأيون                             - الحفر بالأشعة السينية
-        الحفر بالمجس الماسح                          - الحرث والتجريف
-        الأكسدة الموضعية

2 ) من أسفل إلى أعلى ( من القاع للقمة )
تعتبر عملية بناء للمواد بالوحدات البنائية الأولية وهى الذرات والجزيئات يتم التعامل معها وتجميعها وترتيبها بالشكل المطلوب للحصول على الكتل النانوية معقدة التركيب ويتم ذلك من خلال بعض العمليات :
- عملية نمو البلورات                  - عمليات كيميائية
- مواد ذاتية التجميع
وتستعمل للحصول على الأنابيب الكربونية والأسلاك النانوية والبلورات النانوية والبلمرات المتبادلة
وترتبط الكتل النانوية المحضرة ببعضها البعض بالشكل المطلوب ذاتيا .

النانوتكنولوجى والبلاستيك :
كما غزت تكنولوجيا النانو جميع فروع العلم والمجالات المختلفة وتغلغلت فيها وأحدثت بها تطورا كبيرا ملموسا كان هو السبب فى إنتاج كثير من المنتجات الحديثة المتطورة .
فإننا اليوم نلاحظ وجود المواد البلاستيكية وتطبيقاتها فى مجالات النانو الحديثة لتخرج لنا مواد متراكبة نانوية لها خواص فريدة مميزة فائقة مدهشة وتتفوق كثيرا عن المواد التقليدية وحتى المتراكبات البلاستيكية التقليدية غير النانوية .
تتكون المتراكبات البلمرية النانوية من قوالب من المواد البلاستيكية أو المطاطية مقواه بالمواد النانوية كالطفلة والمعادن وأكاسيدها النانوية وجسيمات الكربون وكراته النانوية والأنابيب الكربونية لتكون مواد متراكبة قوية خفيفة الوزن مقاومة للتغيرات والمواد الكيماوية مع تميزها بالصفات والخواص المطلوبة لتشغيلها .

1 ) منتجات التكنولوجيا النانوية :
 الحاسبات الآلية وتخزين البيانات :
تعتبر تكنولوجيا النانو هى الجيل الخامس الذى ظهر فى عالم الالكترونيات حيث الجيل الأول الذى استخدم الصمامات الثنائية الالكترونية حتى استخدم فى التليفزيون والجيل الثانى الذى استخدم جهاز الترانزستور ثم الجيل الثالث من الإلكترونيات الذى استخدم الدوائر التكاملية وهى عبارة عن قطعة صغيرة جدا قامت بدور العديد من الأجهزة ورفعت من كفاءتها وتعددت وظائفها ثم بدأ الجيل الرابع باستخدام المعالجات الصغيرة الذى أحدث ثورة هائلة فى مجال الإلكترونيات بإنتاج الحاسبات الشخصية والرقائق الكومبيوترية السيليكونية التى أحدثت تقدما فى العديد من المجالات العلمية والصناعية وبعد ذلك ستدخل الدوائر الضوئية النانوية كبديل لكثير من الدوائر الكهربائية وكذلك وحدات معالجة تستخدم طاقة تشغيل أقل وتكلفة منخفضة وهذا سيزيد كفاءة الحاسبات بنسبة عالية وأدوات تخزين ذات كتل صغيرة كما أن هناك شاشات مسطحة للعرض فى التليفزيون والفيديو ربما يصل سمكها إلى سمك ورقة رقيقة .

المنتجات الإلكترونية :
توجد كمية كبيرة من التطبيقات الإلكترونية الحديثة التى تؤثر فى جميع مجالات الحياة كالحاسبات القوية والسريعة والريموت كنترول والكاميرات الرقمية وأجهزة الوميض وشاشات الرؤية وخلايا الهاتف والأحبار الإلكترونية والبطاريات الرقيقة والإلكترونيات المرنة ولقد ظهرت هذه التطبيقات نتيجة القدرة على العمل فى مجال مقياس النانو .
-        كروت ذاكرة عملاقة :
تتباهى كثير من الشركات بمقدرتها على إنتاج كروت ذاكرة لها قدرة وسعة تخزينية كبيرة وصلت إلى مئات الجيجابايت .
-        آلة التصوير الرقمية والهواتف النقالة :
مزودة بشاشات العرض ذات الصمامات الثنائية باعثة الضوء العضوية .

منتجات تصنيع المتراكبات والمواد النانوية :
-        السيارات :
تستخدم المواد النانوية على نطاقات واسعة فى صناعة السيارات التى يمكن أن يصل فيها المواد البلاستيكية النانوية إلى حوالى ( 7 مواد ) مؤلفة نانوية فصندوق الشحن بها أخف وأكثر مقاومة للخدش من المواد البلاستيكية التى كانت من قبل وتمتاز بخفة الوزن وعدم التغير فى الشكل عند التعرض للتغير فى درجات الحرارة .

-        الخرسانة ذاتية التنظيف :
تصنع مواد خرسانية ذاتية التنظيف تنظف نفسها بنفسها ولا تحتاج لأى عمليات صيانة لأنها مصنعة بتكنولوجيا النانو مما يجعل أسطحها دائما بيضاء براقة .

منتجات رياضية :
-        مضارب التنس :
باستعمال أنابيب الجرافيت وجسيمات الكربون النانوية فى المتراكبات البلاستيكية والتى هى أقوى من الصلب بالرغم أن وزنها سدس وزن الصلب .

-        كرات التنس :
تم تصنيع كرات التنس بوضع طبقة داخلية للب الكرة سمكها ( 20 ميكرون ) من المواد المؤلفة البلمرية بالطفلة النانوية مما يجعلها تستمر للاستعمال فى اللعب لفترة ( 4 أسابيع ) متتالية دون أن تفقد أى من خواصها .

-        كرة الجولف الحركية النانوية :
إن كرة الجولف مهندسة مع الجزيئات النانوية لتقليل دورانها حيث تقل الضربات وتصبح الشوطات قصيرة .

- عصى الجولف الأقوى                    - كرات بولينج أكثر دقة

منتجات الملبوسات :
ملابس داخلية وسراويل تطرد المياه ولا تتسخ وتدخل فى ذلك القمصان والأحذية التى تظل باردة فى الصيف ودافئة فى الشتاء وجوارب النانو التى لا تتعطن بفضل إدخال المواد النانوية كجزيئات الفضة النانوية مع بعض الألياف والخيوط البلاستيكية .
السترات المزلاجية المسامية مقاومة الماء .
صنعت التكنولوجيا النانوية طبقتين من الغلالات المقاومة للطقس والماء والمسامية والمقاومة للأوساخ ولها فائدة عظيمة بالنسبة لغير القادرين على غسل ستراتهم طوال الموسم وأصبح هناك سترات ذات فترة وظيفية أطول من السترات المطلية المنافسة لها وتصنع من المنسوجات البلاستيكية مع المواد النانوية .
خيوط مقاومة للتجعد وطاردة للبقع .
أمكن تصنيع خيوط من القطن والألياف البلاستيكية ملحق بها تراكيب جزيئية نانوية لتكون بمثابة مانع يمنع تكون كرات القاذورات والماء على السطح كما تمنع امتصاصها . الخيوط المعالجة لا تقاوم التجعد بل تصد التبقع من الصودا والقهوة والمايونيز والعصائر .
منسوجات متغيرة الألوان طورت لاستعمالها لجنود الجيوش .

منتجات الطلاء البلاستيكية الواقية :
يوجد كثير من الطلاء البلاستيكية النانوية مخفضة التوهج واللمعة ومقاومة الضباب للنظارات وزجاج السيارات ليصبح الزجاج ضد انعكاس الضوء ومقاوم للخدش وترسب طبقات رقيقة بلمرية نانوية كطلاء بسمك ( 150 نانو و 20 ميكرون ) ثم تستعمل كيماويات ذاتية التجميع لتكوين الطلاء البلمرى بسمك ( 3 : 10 نانومتر ) على السطح الخارجى للعدسات ضد الانعكاس وهذه الطبقة ليست لعزل وطرد الغبار وزيوت الجلد ولكن لجعل العدسات أكثر حساسية .
كما تستعمل الطلاءات النانوية للسيارات كبديل للطلاءات التقليدية والطلاءات النانوية لا تحتاج لأى شموع لإكسابها اللمعة حيث تتكون من الجسيمات الدقيقة النانوية التى تشتت الضوء وتقاوم أشعة الشمس .

منتجات نانوية أخرى :
يوجد منتجات مستحضرات التجميل والعناية بالجلد والمستحضرات الطبية النانوية .
وفى المستقبل بفضل التقدم فى أبحاث تكنولوجيا النانو سيتم التوصل إلى :
-        كبسولات أنسولين حيوية توضع لمريض السكر داخل الجسم
-        تصنيع بعض المواد الصيدلانية بطريقة الكرات النانوية لتوصيل الأدوية بشكل مختار .
-        علاج السرطان من خلال استعمال كبسولات مشعة ذات أهداف محددة .
-        قنابل ذكية تحطم خلايا الورم والالتهابات والإصابات وانسداد الشرايين وتقاوم الشيخوخة مصنعة من التكنولوجيا النانوية .
-        معمل تحليل الدم مكون من قنوات دقيقة جدا مزودة ببطاقة ترشيح لخلايا الدم البيضاء والحمراء وعند ادخال هذه البطاقة فى الجهاز يتم عد الكرات البيضاء خلال 10 : 15 دقيقة وهذا مفيد فى علاج كثير من الأمراض .
-        ضمادات مشبعة بجزيئات الفضة النانوية لعلاج كثير من الأورام .
-        توصيل الدواء من خلال الملصقات على جلد الانسان باستعمال جزيئات نانوية للمواد الكيميائية التى لها القدرة على اختراق الجلد والسير إلى مكان الخلل .
-        زرع غلالات أفلام رقيقة فى الأجسام البشرية كالمسامير والبراغى والمفاصل والحلقات التى تدوم طويلا ولا يرفضها الجسم .
-        أجهزة مراقبة التنفس ذات الحساسية الفائقة .
-        جلد صناعى للتطبيقات الخاصة بالزرع الجلدى فى حالات إصابات الحرائق .

الطموحات والآمال المتوقعة لتكنولوجيا النانو :
مجالات عديدة تدخل فيها تكنولوجيات النانو كما سيدخل فيها المواد البلاستيكية حيث ستصاب كتابات وأفلام الخيال العلمى بافتقار للمادة العلمية الخيالية لأن كل ألوان الخيال الحالى أصبح نقاط بحث ودراسة فى معامل الأبحاث العلمية للتكنولوجيا النانوية .
ستحدث تطورات جذرية فى الحاسبات الآلية والأنظمة الإلكترونية من خلال عمليات إبطاء وتخزين ومعالجة الضوء ليحل الضوء محل الكهرباء فى إيصال سيل من المعلومات بين أجزاء من الذرات الضوئية فى المعالجات النانوية متناهية الصغر فالباحثون استطاعوا إبطاء سرعة الضوء إلى واحد على ( 300 ) من سرعته المعتادة عن طريق تمريره فى قنوات من السليكون المصنع بعناية بالغة بتكنولوجيا النانو ( مرشد الموجات البلورى الضوئى ) وهى عبارة عن شريحة رقيقة من السليكون بها مجموعات من الثقوب تغير من مسار الضوء المار بها هذا التصميم للقنوات يسمح بتغيير سرعة الضوء عن طريق تمرير تيار كهربائى لموجة الموجات .
يلعب الحجم دورا هاما فى عالم الحاسبات الآلية والأجهزة الإلكترونية فالحاسب الخارق الموجود فى مراكز الأبحاث والجامعات والشركات الكبيرة سيكون فى حجم ساعة اليد فى المستقبل القريب
ستنظف خرسانات وزجاجات المبانى والمنشئات نفسها بنفسها تلقائيا .

ze:18* � ' � �͢ P � ركز اهتمامات المدى الأطول على التأثيرات الخاصة بالتكنولوجيات الجديدة على المجتمع بقطاعاته العريضة وعلى ما إذا كان من الممكن للتأثيرات أن تؤدى إلى ظهور اقتصاد ما بعد الندرة أو قد تؤدى إلى تفاقم فجوة الثروة فيما بين الأمم المتطورة والنامية بالإضافة إلى أن تأثيرات تكنولوجيا النانو على المجتمع ككل وعلى صحة البشر والبيئة بالإضافة إلى تأثيراتها على التجارة والأمن وأنظمة الغذاء بل حتى على تعرف مصطلح البشرى لم يتم تحديد ملامحها بعد .

التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو :
تتمثل التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو فى الآثار المحتملة للمواد والأجهزة النانوية على صحة الانسان وبما أن تكنولوجيا النانو هى مجال مستحدث فقد أسفر عن قيام جدال واسع حول المدى الذى يمكن عنده الاستفادة أو التعرض للمخاطر الخاصة بتكنولوجيا النانو على صحة الانسان ويمكن تقسيم التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو إلى قدرة أو إمكانية الاختراعات النانوية على أن يكون لها تأثيراتها الطبية فى علاج الأمراض والمخاطر الصحية المحتملة عند التعرض للمواد النانوية .
ويعرف علم السموم النانوى على أنه المجال الذى يهتم بدراسة المخاطر الصحية المتوقعة للمواد النانوية ويعنى الحجم المتناهى الدقة والصغر للمواد النانوية أن لها القدرة على النفاذ داخل الجسم البشرى عن غيرها من الجسيمات كبيرة الحجم كما أن كيفية تحرك وتفاعل الجسيمات النانوية داخل الكائن الحى تعد من القضايا الكبيرة والتى هى فى حاجة ليتم حلها والتعامل معها ويعد سلوك الجسيمات النانوية مدلولا لوظيفتها وحجمها وتفاعلها السطحى مع النسيج المحيط وتتجمع الجسيمات النانوية داخل الأعضاء كجزء ناتج عن كونها لا تتحلل أو تتحلل بصورة بطيئة ومما يدعو للقلق هو تفاعلها المتوقع مع العمليات الحيوية داخل الجسم البشرى حيث أنه بسبب سطحها الضخم وبمجرد تعرض الجسيمات النانوية للنسيج والسوائل يتم امتصاص بعض الجزيئات الدقيقة التى تحتوى عليها على أسطح الأنسجة كما أن العدد الضخم للمتغيرات المؤثرة على التسمم يعنى أنه من الصعب تعميم المخاطر على القضايا المرتبطة بالتعرض للمواد النانوية حيث يجب تقييم كل مادة نانوية بصورة فردية كما أنه يجب وضع خصائص المواد جميعها فى الاعتبار كما أنه يتم دمج كل من القضايا الصحية والبيئية فى بيئة عمل الشركات ذات الصلة بعمليات إنتاج واستخدام المواد النانوية بالإضافة إلى بيئة عمل المعامل المرتبطة بالعلوم النانوية والأبحاث فى مجال تكنولوجيا النانو وأن معايير التعرض لغبار ببيئة العمل الحالية لا يمكن تطبيقها بصورة مباشرة على غبار جسيمات النانو .
ويعبر مصطلح طب النانو عن التطبيقات الطبية لتكنولوجيا النانو وتتنوع أساليب طب النانو من الاستخدام الطبى للمواد النانوية إلى أجهزة استشعار العوامل البيولوجية المرتبطة بالإلكترونيات النانوية والتطبيقات المستقبلية لتكنولوجيا النانو الجزيئية ويهدف طب النانو إلى التوصل إلى مجموعة قيمة من الأدوات البحثية بالإضافة إلى الأجهزة المفيدة فى عيادات العلاج فى المستقبل وتتوقع مبادرة التكنولوجيا النانوية القومية أن يتم التوصل إلى تطبيقات تجارية جديدة فى مجال توصيل الدواء والتى قد تشتمل على أنظمة متقدمة لتوصيل الدواء بالإضافة إلى علاجات جديدة وتصوير ( IN VIVO ) كما أن واجهات التفاعل العصبية الإلكترونية والمجسات الأخرى المرتبطة بالإلكترونيات النانوية تمثل هدفا نشيطا آخر للبحث فى ذلك المجال ويؤمن المجال التنبؤى لتكنولوجيا النانو الجزيئية أن آلات إصلاح الخلية قد يكون لها القدرة على إحداث ثورة فى مجال الطب والأدوية .

المكاسب والمخاطر المحتملة بالنسبة للبلدان النامية :
تحصل دوما عند كل تطور علمى أو تكنولوجى انتقادات وتنتشر المخاوف كما حصل فى الثورة الصناعية الأولى وعند اختراع الكمبيوتر وظهور الهندسة الوراثية وغيرها تتركز الانتقادات على عنصرين :
1 ) إن النانو عبارة عن جزيئات صغيرة جدا إلى الحد الذى يمكنها من التسلل وراء جهاز المناعة فى الجسم البشرى وبإمكانها أن تتسلل من خلال غشاء خلايا الجلد والرئة وماهو مثير للقلق أن بإمكانها أن تتخطى حاجز دم الدماغ .
فى عام ( 1997 ) أظهرت دراسة فى جامعة اكسفورد أن نانو جزيئات ثانى أكسيد التيتانيوم الموجودة فى المراهم المضادة للشمس أصابت الحمض النووى ( DNA ) للجلد بالضرر كما أظهرت دراسة فى شهر مارس 2010 من مركز جونسون للفضاء والتابع لناسا أن نانو أنابيب الكربون هى أكثر ضررا من غبار الكوارتز الذى يسبب السيليكوسيس وهو مرض مميت يحصل فى أماكن العمل .
2 ) من المخاوف هى أن يصبح النانو بوت ذاتى التكاثر أى يشبه التكاثر الموجود فى الحياة الطبيعية فيمكنه أن يتكاثر بلا حدود ويسيطر على كل شىء فى الكرة الأرضية وقد بدأت منظمات البيئة والصحة العالمية تنظم المؤتمرات لبحث هذه المخاطر وعقد اجتماع فى بروكسل فى يونيو من عام ( 2008 ) وهو أول اجتماع عالمى ينظم لهذا الهدف كما أصدرت منظمة السلام الأخضر بيانا تشير فيه إلى أنها لن تدعو إلى حظر على أبحاث النانو فالانسان على أبواب مرحلة جديدة تختلف نوعيا من جميع النواحى فقد توفر تكنولوجيات الصغائر حلولا جديدة للملايين من المقيمين بالدول النامية والذين يفتقرون للوصول إلى الخدمات الرئيسية ومنها المياه الآمنة / موارد الطاقة الثابتة / الرعاية الصحية / فرص التعليم إلا أن المزيد من تكنولوجيات الصغائر ما زالت فى طور البحث فى حين أن بعضها الآخر ما زال مجرد أفكار تحتاج إلى سنين وعقود ليتم تطويرها .
وغالبا ما تعانى حماية البيئة وصحة البشر وسلامة العاملين بالدول النامية من مجموعة مركبة من العوامل والتى قد تشتمل على نقص التشريعات القوية لحماية البيئة والصحة البشرية وسلامة العاملين وعمليات سوء التنظيم أو التنظيمات غير المطبقة والمرتبطة بنقص القدرة المادية ومنها التجهيزات البشرية ومنها طاقم العمل التنظيمى سىء التدريب وغالبا ما تحتاج الدول النامية للمعونة وبصورة خاصة المعونة المالية بهدف تنمية القدرات العلمية والمؤسسية لتقييم ومواجهة المخاطر بصورة كافية ومنها الحاجة لبنية تحتية ضرورية كالمعامل والتكنولوجيا المساعدة على الكشف والاستنتاج .
  

النانو تكنولوجى تملك القدرة على غزو الخلايا واستشعار الفارق بين المريضة والسليمة


النانو تكنولوجى تملك القدرة على غزو الخلايا واستشعار الفارق بين المريضة والسليمة
تقانة الصغائر : هى دراسة ابتكار تقنيات ووسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر وهو جزء من الألف من الميكرومتر أى جزء من المليون من المليمتر .
وتتعامل التقانة النانوية مع قياسات بين ( 0.1 : 100 نانومتر ) أى تتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين ( 5 ذرات : 1000 ذرة ) وهى أبعاد أقل كثيرا من أبعاد البكتريا والخلية الحية ولكنها لا تختص بعلم الأحياء بل تهتم بخواص المواد وهى تحتاج إلى أجهزة دقيقة جدا من جهة حجمها ومقاييسها وطرق رؤية الجزيئات تحت الفحص .
العلوم النانوية والتقنية النانوية هى إحدى مجالات علوم المواد واتصالات هذه العلوم مع الفيزياء والهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية والهندسة الكيميائية وتشكل تفرعات واختصاصات فرعية متعددة ضمن هذه العلوم وجميعها يتعلق ببحث خواص المادة على هذا المستوى الصغير .
تتمتع تلك المواد بخصائص جديدة مما يفتح مجالات جديدة لاستخدامها وتسخيرها لفائدة الانسان .

ثورة النانو فى العالم :
لقد كان التطور التقنى الهائل هو السمة الفريدة فى ق ( 20 ) وقد أجمع الخبراء على أن أهم تطور تقنى هو اختراع إلكترونيات السليكون أو الترانزستور والمعامل الالكترونى فقد أدى تطويرها إلى ظهور ما يسمى بالشرائح الصغرية ( ميكروشيب ) والتى أدت إلى ثورة تقنية فى جميع المجالات كالاتصالات والكمبيوترات والطب وغيرها كل هذه الاختراعات يعود الفضل فيها إلى الشرائح الصغرية والتى أدى ازدياد الطلب عليها إلى انخفاض أسعارها بشكل جعل دخولها سهلا فى تصنيع جميع الالكترونيات وقد برز إلى الأضواء مصطلح جديد ( تقنية النانو ) حيث انطلقت بعض الدول لإجراء دراسات حول تقنية النانو وقامت دول أخرى ببناء مراكز بحوث ودراسات وجامعات مخصصة لتقنية النانو .
فهذه التقنية تبشر بقفزة هائلة فى جميع فروع العلوم والهندسة حيث أنها ستلقى بظلالها على كافة مجالات الطب الحديث والاقتصاد العالمى والعلاقات الدولية وحتى الحياة اليومية للفرد العادى بأقل كلفة ممكنة .

طب النانو :
يمثل طب النانو تلك التطبيقات الطبية لتقنية النانو وتتنوع مجالات الطب النانوى من مجموعة التطبيقات الطبية للمواد النانوية وأجهزة الاستشعار الالكترونية النانوية إلى التطبيقات المستقبلية للتقانة النانوية الجزيئية إلا أن المشكلات الحالية التى تواجه الطب النانوى كثيرة تنطوى على فهم القضايا المتصلة بعلم السموم النانوى والأثر البيئى للمواد النانومترية الحجم .
يهدف طب النانو إلى توفير مجموعة قيمة من الأدوات البحثية بالإضافة إلى العديد من الأجهزة العلاجية المفيدة فى المستقبل القريب كما تتوقع العديد من التطبيقات التجارية فى مجال صناعة الدواء والتصوير كما تعد كل من الواجهات التفاعلية الإلكترونية العصبية والمستشعرات الأخرى القائمة على الإلكترونيات النانوية هدفا للأبحاث فى مجال تقنية الطب النانوى وبالإضافة إلى أن مجال ألات إصلاح الخلية التى قد تحدث ثورة فى المجال الطبى .
النانو والدواء :
ترتكز المدخلات الطبية النانوية لعملية توصيل الدواء على تطوير الجسيمات أو الجزيئات نانوية القياس بهدف تحسين التوافر الحيوى للدواء . إن تواجد جزيئات الدواء فى المكان المطلوب تواجدها فيه داخل الجسم البشرى وحيث تكون الفائدة منها أفضل وتركز عملية توصيل الدواء على زيادة التوافر الحيوى سواء بالأماكن الخاصة داخل الجسم البشرى وعلى مدار مدة زمنية معينة ويمكن تحقيق ذلك بصورة متوقعة من خلال الاستهداف الجزيئى باستخدام الأجهزة المهندسة نانويا
فالأمر يدور حول استهداف الجزيئات وتوصيل الدواء مع مراعاة دقة الخلية المستهدفة من العملية كما يتم تطوير الآلات والأجهزة بذلك المجال الخاص بالتصوير الحيوى والذى يعد مجالا آخر من مجالات البحث والتطوير فى طب النانو وقد تكون الطرق الجديدة للمواد المهندسة نانويا والتى تم تطويرها فعالة فى معالجة الأمراض ومنها السرطان إلا أن ما يستطيع علماء النانو تحقيقه فى المستقبل يفوق جميع التخيلات وقد يتحقق هذا من خلال الأجهزة النانوية المتكافئة حيويا والمجموعة ذاتيا والتى سيكون لها القدرة على استكشاف وتقويم ومعالجة بالإضافة إلى تقديم التقارير للطبيب المعالج بصورة تلقائية آلية بالإضافة إلى أن أنظمة توصيل الدواء وكذلك الجسيمات النانوية المكوثرة ( البوليمرية / الليبيدية ) الدهنية قد يتم تصميمها لتحسين الخصائص الدوائية والعلاجية للأدوية وتتمثل قوة أنظمة توصيل الدواء فى قدرتها على تغيير الحركيات الدوائية والتوزيع الحيوى للدواء داخل الأعضاء كما أنه توجد للجسيمات النانوية مجموعة من الخصائص غير التقليدية والتى تستخدم لتحسين عملية توصيل الدواء وفى الوقت الذى يتم فيه تنقية الجسد من الجسيمات الأكبر فإن للخلايا القدرة على حمل هذه الجسيمات النانوية بسبب أحجامها كما تم تطوير آليات توصيل الدواء ومنها القدرة على الحصول على الدواء من خلال أغشية الخلية وكذلك داخل هيولى الخلية أو سيتوبلازم الخلية وللكفاءة أهميتها حيث أن العديد من الأمراض تعتمد على العمليات داخل الخلية ولا يمكن إعاقتها إلا من خلال الأدوية التى تشق طريقها إلى داخل الخلية وتكون الاستجابة المثارة أحادية المسار لجزيئات الدواء لتستخدم بصورة أكثر فعالية حيث يتم وضع الأدوية داخل الجسم ويتم تنشيطها على مواجهة إشارة معينة مثل إحلال دواء ذى قدرة ضعيفة على الذوبان فى المحلول بنظام توصيل دواء حيث تتواجد كلتا البيئتين المائية وغيرها مما يحسن من القدرة الذوبانية للدواء بالإضافة إلى أن الدواء قد يسبب تلف الأنسجة إلا أنه مع نظام توصيل الدواء فإن عملية انتشار وانبعاث الدواء المنظمة قد تلغى وتمحو تلك المشكلة فلو تم تنقية الجسد من الأدوية بسرعة كبيرة فقد يجبر هذا المريض على استخدام جرعات أكبر من تلك الأدوية إلا أنه ومع عملية التطهير الدوائى القائمة على أنظمة توصيل الدواء يمكن الاقلال من تلك الجرعات الدوائية التى يتناولها المرء منبها الحركيات الدوائية للدواء حيث يعد التوزيع الحيوى للدواء مشكلة تؤثرعلى الأنسجة الطبيعية عبر التوزيع عريض المدى إلا أن الذرات المادية المعنية بأنظمة توصيل الدواء تقلل من كم التوزيع وتقلص من التأثير الواقع على النسيج غير المستهدف ومن المتوقع أن تعمل الأدوية النانوية من خلال مجموعات من الآليات المحددة بدقة ومفهومة بصورة واضحة حيث سيكون أحد تلك التأثيرات الناجمة عن تكنولوجيا النانو وعلوم النانو متمثلا فى تطوير أدوية جديدة ذات أداء أكثر فائدة وأقل ضررا من ناحية أعراضه الجانبية .

توصيل البروتين والببتيد :
للبروتين والببتيد العديد من الأدوار الحيوية داخل الجسم البشرى حيث تم اكتشاف قدرتهما الكامنة على علاج العديد من الأمراض والاضطرابات وقد عرفت تلك الجزيئات الكبيرة نسبيا ( الأدوية الحيوية  ) حيث أصبحت عملية التوصيل سواء المستهدفة أو المضبوطة لهذه الأدوية باستخدام المواد النانوية ومنها الجسيمات النانوية مجالا ناشئا هو ( علم الأدوية الحيوية النانوية ) وقد أطلق على تلك المنتجات أدوية حيوية نانوية .

النانو وعلم الأورام :
يمنح الحجم الصغير للجسيمات النانوية خصائص قد تمثل فائدة كبيرة فى علم الأورام وبصورة خاصة فى مجال التصوير فعندما تستخدم النقاط الكمومية ( جسيمات نانوية ذات خصائص حابسة ومنها انبعاث الضوء الانضباطى الحجم ) مصاحبة للتصوير بالرنين المغناطيسى يمكن الحصول على صور استثنائية لمواقع الأورام حيث إن تلك الجسيمات النانوية تكون أكثر بريقا من الأصباغ العضوية ولا تحتاج سوى إلى مصدر ضوء واحد للإثارة والتوهج وهذا يعنى أن استخدام نقاط الفلوريسينت الكمومية تنتج صورا أكثر تباينا وبتكلفة أقل عن الأصباغ العضوية المستخدمة كوسيط للتباين أو المادة المظلة إلا أن الجانب السلبى يتمثل فى أن تلك النقاط الكمومية غالبا ما تصنع من عناصر سامة .
كما تسمح خاصية أخرى نانوية والمتمثلة فى ارتفاع نسبة مساحة السطح إلى نسبة الحجم باتصال العديد من المجموعات الوظيفية وارتباطها بالجسيم النانوى والذى قد يسعى إلى الارتباط ببعض الخلايا السرطانية بالإضافة إلى الحجم الصغير للجسيمات النانوية من ( 10 : 100 نانومتر ) يسمح لتلك الجسيمات بالتجمع بصورة تفضيلية فى مواقع الأورام بسبب أن الأورام تفتقر إلى نظام فعال للتصريف الليمفاوى ويتمثل أحد الأسئلة البحثية فى كيفية الاستفادة من هذه الجسيمات النانوية المستخدمة فى التصوير فى علاج الأورام السرطانية هل من الممكن تصنيع وإنتاج جسيمات نانوية متعددة الوظائف والتى يكون لها القدرة على اكتشاف وتصوير والتقدم لمعالجة ذلك الورم ؟ حيث أوشكت تكنولوجيا علاجية جديدة للسرطان أن تحل ذات يوم محل العلاج الإشعاعى والكيميائى فى علاج الأورام السرطانية حيث ربطت علاجية الجسيمات النانوية المجهرية بالخلايا السرطانية ثم طهى الأورام داخل الجسم باستخدام موجات الراديو ثم قام بتسخين الجسيمات النانوية والخلايا السرطانية المجاورة .
ولرقائق اختبار المستشعر والمحتوية على الآلاف من الأسلاك النانوية القدرة على اكتشاف البروتينات بالإضافة غلى المؤشرات الحيوية الأخرى والتى تخلفها الأورام السرطانية بالإضافة إلى قدرتها على اكتشاف وتشخيص السرطان فى المراحل المبكرة بواسطة بضع نقاط من دم المريض .
وقد أجرى الباحثون بحثا حول استخدام قشور نانوية مقياسها ( 120 نانومتر ) ومطلية بالذهب لقتل الأورام السرطانية بالفئران ويكون الهدف من استخدام تلك القشور النانوية الارتباط بالخلايا السرطانية من خلال توحيد وربط الأجسام المضادة أو الببتيد بسطح القشرة النانوية وينتج عن تعريض تلك المنطقة المصابة بالورم السرطانى إلى الأشعة باستخدام أشعة الليزر تحت الحمراء والتى تخترق اللحم بدون تسخينه تسخين الذهب بدرجة كافية ليسبب موت الخلايا السرطانية .
بالإضافة إلى اختراع آلة ترددات لاسلكية والتى تستخدم مزيجا من الموجات اللاسلكية وجسيمات الكربون أو الذهب النانوية لتدمير الخلايا السرطانية .
تتوهج الجسيمات النانوية لسيلينيد الكادميوم ( نقاط كمومية ) عندما تتعرض لإضاءة فوق بنفسجية حيث تتسرب وتسيل إلى داخل الأورام السرطانية عندما يتم حقنها ومن ثم يستطيع الجراح رؤية الورم المتوهج ويستخدم ذلك التوهج كمرشد له لإزالة الورم بدقة أكبر .
حيث اكتشف أحد العلماء طريقة كافية وناجحة لتوصيل الأدوية المعالجة للسرطان والتى تعد أقل ضررا على المناطق المحيطة داخل الجسم حيث تم تطوير تكنولوجيا نانوية والتى تقوم بتحديد موقع ثم إزالة الخلايا السرطانية حيث نظر إلى جزىء ( ديندريمر ) حيث يتسم هذا الجزىء بوجود 100 خطاف على سطحه والتى تسمح له بالارتباط بالخلايا داخل الجسم للعديد من الأسباب ثم تم توصيل حمض الفوليك ببعض من تلك الخطاطيف حيث تستقبل خلايا الجسم حمض الفوليك وهو فيتامين ونتيجة أن للخلايا السرطانية مستقبلات أكثر من الخلايا الطبيعية داخل الجسم للفيتامين فإن جزىء الديندريمر والمحمل بالفيتامين يتم امتصاصه بواسطة تلك الخلية السرطانية حيث تم ربط باقى خطاطيف الديندريمر بعلاجات مضادة للسرطان والتى سيتم امتصاصها مع امتصاص الديندريمر داخل الخلية المسرطنة مما يسفر عن توصيل دواء السرطان إلى داخل الخلية السرطانية .
إنه فى المعالجة بالديناميكا الضوئية يتم وضع جسيم داخل الجسم ويضاء بضوء من الخارج حيث يمتص الجسيم الضوء ولو كان الجزىء معدنا فالطاقة الصادرة من الضوء تقوم بتسخين الجسيم والنسيج المحيط كما يتم الاستفادة من الضوء فى إنتاج جزيئات الأكسجين عالية الطاقة والتى ستتفاعل كيميائيا مع معظم الجزيئات العضوية المجاورة لها وتدمرها ومنها الأورام ولهذا العلاج جاذبيته لعدة أسباب فهو لا يترك أية محاولة سامة للجزيئات التفاعلية خلال الجسم ( العلاج الكيميائى ) لأنها موجهة حيث يلمع الضوء وتتواجد الجسيمات وللمعالجة بالديناميكا الضوئية قدرتها غير التوسعية للتعامل مع الأمراض والنمو والأورام .

النانو والجراحة :
كما استخدم ( لحام اللحم ) بهدف دمج قطعتين من لحوم الدجاج إلى قطعة واحدة حيث دمجت القطعتين من لحم الدجاج بالتلامس من خلال تقطير سائل أخضر يحتوى على قشور نانوية مطلية بالذهب على طول خط التماس بين القطعتين ثم تلى ذلك توجيه أشعة الليزر تحت الحمراء على طول خط التماس مما يؤدى إلى تلاحم كلا القطعتين عند خط تماسهما معا وقد يحل صعوبات تدفق الدماء الناجمة عن محاولة الجراح إعادة تقطيب الشرايين التى كانت قد قطعت من المريض أو المريضة أثناء إجراء زراعة كلى أو قلب حيث يستطيع لحام اللحم لحم الشريان بدقة متناهية وبصورة تامة .
تساعد حركة تتبع المسار على تحديد مدى جودة توزيع الأدوية وكيفية التمثيل الجيد للمواد حيث أنه من الصعب تتبع مجموعة صغيرة من الخلايا داخل الجسم ومن ثم اعتاد العلماء صبغ الخلايا كما تتطلب تلك الصبغات أن يتم اثارتها بواسطة ضوء ذو طول موجى محدد بهدف دفع تلك الصبغات للإضاءة وفى الوقت الذى تمتص فيه العديد من الصبغات مختلفة الألوان ترددات متنوعة من الضوء فقد ظهرت الحاجة إلى استخدام مصادر متعددة للضوء كالخلايا وتتمثل إحدى الطرق المستخدمة للتغلب على تلك المشكلة فى البقايا المنيرة وتلك البقايا عبارة عن نقاط كمومية متصلة بالبروتينات والتى لها القدرة على اختراق أغشية الخلية ويمكن تصنيع تلك النقاط عشوائية الحجم من مواد خاملة حيوية والتى تتسم بأحجامها النانوية حيث يعتمد اللون على الحجم ومن ثم يتم انتقاء الأحجام لذلك يمثل تردد الضوء المستخدم لإنتاج مجموعة من فلوريسنت النقاط الكمومية مجموعة فردية من الترددات المطلوبة لجعل مجموعة أخرى تتوهج وتلمع ثم يمكن إضاءة كلتا المجموعتين باستخدام مصدر ضوئى واحد .

استهداف الجسيم النانوى :
إن الجسيمات النانوية تمثل مجالا واعدا للتقدم فى حقلى توصيل الدواء والتصوير الطبى بالإضافة إلى عملها كمستشعرات تشخيصية فإن التوزيع الحيوى لتلك الجسيمات النانوية ما زال غير معلوم بسبب صعوبة استهداف أعضاء محددة بالجسم فى حين أظهرت دراسة حديثة أجريت على الأجهزة الاخراجية للفئران أن قدرة مركبات الذهب فى استهداف أعضاء محددة تعتمد على حجمها وشحنتها ومن ثم يتم طلاء الجسيمات النانوية بدندريمر ويتم إعطائها شحنة محددة سواء أكانت شحنة إيجابية أم سلبية حيث وجد أن جسيمات الذهب النانوية موجبة الشحنة تخترق وتنفذ إلى الكلى فى حين تبقى جسيمات الذهب النانوية سالبة الشحنة بالكبد والطحال فقد افترض أن شحنة السطح الموجبة تقلل معدل تطويق وهى تعنى طلاء الكائنات الدقيقة بالأجسام المضادة لتتعرف عليها الجسيمات النانوية داخل الكبد ومن ثم تؤثر على مسار الإخراج حتى لو كان حجمها يصل إلى 5 نانومترات فإن هذه الجزيئات قد تتجزأ داخل الأنسجة الخارجية أو السطحية ومن ثم تتجمع داخل الجسم مع مرور الوقت كما أثبت التقدم فى الدراسات البحثية أن عمليتى الاستهداف والتوزيع تتزايد أن مع استخدام الجسيمات النانوية فى حين تعد مخاطر التسمم النانوى الخطوة التالية فى الإدراك والوعى المستقبلى لاستخداماتها الطبية .

التواصل الإلكترونى العصبى :
يمثل التواصل العصبى الإلكترونى هدفا مرئيا يتناول بنية الأجهزة النانوية والتى ستسمح بتوصيل الكمبيوتر وربطه بالجهاز العصبى وتتطلب الفكرة بناء هيكل جزيئى يسمح باكتشاف وضبط النبضات العصبية بواسطة جهاز كمبيوتر خارجى حيث تستطيع أجهزة الكمبيوتر تفسير وتسجيل والاستجابة للاشارات التى يصدرها الجسم عندما يستشعر أحاسيس مختلفة ويتزايد الطلب بكمية ضخمة على تلك البنية بسبب أن العديد من الأمراض تتضمن اضمحلال وانهيار الجهاز العصبى ومنها ( مرض التصلب الجانبى التحللى ) و ( مرض التصلب المتعدد ) كما قد تضعف الكثير من الإصابات والحوادث الجهاز العصبى مما يسفر عن اختلال النظم والشلل النصفى فلو استطاعت أجهزة الكمبيوتر السيطرة على الجهاز العصبى من خلال وجهات التفاعل العصبى الإلكترونية يمكن التحكم فى المشكلات التى تضعف الجهاز العصبى ومن ثم يمكن التغلب على تأثيرات الأمراض والإصابات ويجب توفير عاملين عند اختيار مصدر الطاقة لمثل تلك التطبيقات يتمثلان فى استراتيجيات قابلة لتمويل الوقود المستمر وغير قابلة للتمويل فالإستراتيجية لتمويل الوقود تعنى أن الطاقة يتم ملئها باستمرار أو بشكل دورى بالمصادر الصوتية الكيميائية / المغناطيسية / الكهربائية فى حين تعنى الإستراتيجية غير القابلة للتمويل بالوقود إن كل القوى تستمد من تخزين الطاقة الداخلية والتى ستتوقف عندما تستنفذ الطاقة .
إلا أن أحد قيود ذلك الاختراع يتمثل فى حقيقة أن واجهة التفاعل الكهربائية هى مسألة ممكنة حيث تستطيع كل من المجالات الكهربائية / النبضات الكهرومغناطيسية والمجالات الأخرى الناجمة عن استخدام الأجهزة الكهربائية الحيوية أن تسبب كلها واجهات تفاعل وتواصل بالإضافة إلى أنه مطلوب تواجد عوازل سميكة بهدف منع تسرب الإلكترونات كما أنه لو ارتفعت موصلية الوسيط الحيوى فستوجد مخاطرة فى فقدان أو قصور مفاجىء فى الطاقة ومطلوب توفير أسلاك سمبكة لتوصيل مستويات الطاقة الضرورية بدون زيادة معدلات التسخين .
وعلى الرغم من توافر الأبحاث فى المجال حيث أنه من الصعب تكوين شبكة أسلاك للهيكل أو البنية لسبب أنه يجب وضعها بدقة داخل الجهاز العصبى ليصبح قادرا على التحكم والإستجابة للإشارات العصبية كما أنه يجب أن تكون الهياكل التى تمثل واجهة التفاعل والتواصل متوافقة مع الجهاز المناعى للجسم ومن ثم تصبح قادرة على البقاء والتواجد لمدة طويلة بدون التأثر داخل الجسم بالإضافة إلى أنه يجب أن تشعر الهياكل بالتيارات الأيونية بالإضافة إلى قدرتها على جعل التيارات تتدفق عائدة للخلف وفى حين أن إمكانيات الهياكل تعد مذهلة ومدهشة إلا أنه لا يوجد جدول زمنى ليحدد متى ستكون متاحة فى المستقبل .

التطبيقات الطبية للتقانة النانوية الجزيئية :
يمثل علم التقانة النانوية الجزيئية أحد مجالات الدراسة الفرعية المستقبلية لعلم التقانة النانوية والذى يهتم بإمكانية هندسة المجمعات الجزيئية وهى الآلات التى تعيد تنظيم وترتيب المادة على القياس الجزيئى أو الذرى إلا أن علم التقانة النانوية الجزيئية يتسم بأنه نظرى بدرجة عالية حيث يسعى إلى توقع ماهية الاختراعات التى قد تقدم فى مجال التقانة النانوية بالإضافة إلى أنه يقترح أجندة عمل للتساؤلات المستقبلية بالإضافة إلى أن العناصر المقترحة لعلم التقانة النانوية الجزيئية ومنها المجمعات الجزيئية وروبوتات النانو بعيدة جدا عن الإمكانيات والقدرات الحالية .
إن المزاعم المتوقعة والمحتملة حول إمكانية استخدام روبوتات النانو فى المجال الطبى ستغير من عالم الطب حيث سيستفيد طب النانو من هذه الروبوتات النانوية ومنها الجينات المحوسبة من خلال وضعها بالجسم بهدف إصلاح أو اكتشاف الأضرار والعدوى التى يتعرض لها الجسم وإن الروبوت النانوى النموذجى المتحمل للدم يصل حجمه إلى ما بين ( 0.5 – 3 ميكرومتر ) لأن هذا الحجم يعد أقصى حجم متاح نتيجة متطلبات ممر الشعيرات الدموية للسماح له بالمرور وقد يصبح الكربون العنصر الأساسى والمستخدم فى بناء الروبوتات النانوية نتيجة قوته الداخلية الكامنة والعديد من الخصائص الأخرى لبعض أشكال الكربون ( مركبات الألماس والفوليرين ) ويمكن ملاحظة ومتابعة عمل الأجهزة النانوية داخل الجسم باستخدام أشعة الرنين المغناطيسى خاصة لو كانت تم تصنيع مكوناتها باستخدام ذرات الكربون ( 13 ) بدلا من نظير الكربون ( 12 ) الطبيعى حيث أنه لا توجد لحظة صفرية مغناطيسية ذرية للكربون ( 13 ) حيث سيتم حقن الأجهزة النانوية الطبية إلى داخل الجسم البشرى ثم ستذهب إلى محل عملها داخل عضو محدد أو كتلة نسيج معينة وسيتحكم الطبيب بالتقدم وسيتأكد أن الجهاز النانوى الطبى قد وصل إلى هدفه ووجهته المحددة بالمنطقة المخصصة للعلاج كما أن الطبيب سيكون قادرا على مسح منطقة كاملة من الجسد وسيرى الجهاز النانوى وهو ملتف حول هدفه ( كتلة ورم ) .

ألات إصلاح الخلية :
يستطيع الأطباء تشجيع الأنسجة على إصلاح نفسها من خلال استخدام الأدوية والجراحة إلا أنه مع استخدام الأجهزة الجزيئية ستتوفر العديد من الفرص لعمليات الإصلاح المباشرة حيث ستعتمد تكنولوجيا إصلاح الخلية على نفس المهام التى أثبتت الأجهزة الطبيعية أنها قادرة على آدائها فالوصول إلى الخلية أصبح ممكنا نتيجة أن علماء الأحياء استطاعوا غرس الإبر داخل الخلايا بدون قتلها حيث أصبحت الأجهزة الجزيئية قادرة على دخول الخلية وأظهرت كل التفاعلات الحيوية الكيميائية الخاصة أن الأنظمة الجزيئية تستطيع التعرف على الجزيئات الأخرى باللمس وتستطيع بناء وإعادة بناء كل جزىء داخل الخلية كما أنها قادرة على تفريق الجزيئات المصابة والتالفة وأثبتت الخلايا التى تحل محل القديمة أن الأنظمة الجزيئية تجمع كل نظام وجد بالخلية فمنذ أن أدارت الطبيعة العمليات الأساسية المطلوبة لأداء عملية إصلاح الخلية على المستوى الجزيئى فيمكن بناء الأنظمة على الأجهزة النانوية والتى عندها القدرة على دخول الخلايا والإحساس بالفروق بين الخلايا المريضة عن الخلايا الصحية السليمة والقيام بالتعديلات المرغوبة فى البنية الهيكلية .
وتعد إمكانيات الرعاية الصحية للآلات الإصلاحية مبهرة وجذابة ومقارنة بأحجام الفيروسات والبكتريا فإن أجزائها المدمجة ستسمح لها لتصبح أكثر تعقيدا وسيتم تخصيص الآلات المبكرة وبما أنها تفتح وتغلق أغشية الخلية أو تسافر عبر النسيج وتدخل الخلايا والفيروسات فإن الآلات وحدها ستكون قادرة على تصحيح خللا جزيئيا واحدا كتلف الحامض النووى ( DNA ) أو نقص كفاءة الإنزيم فإن آلات إصلاح الخلية ستكون قابلة للبرمجة والتزود بالمزيد من القدرات بمساعدة أنظمة الذكاء الاصطناعى المتقدمة .
وستكون الكمبيوترات النانوية مطلوبة لإرشاد الآلات حيث ستقوم الكمبيوترات النانوية بتوجيه الآلات للمناطق حيث ستقوم بفحص والمشاركة وإعادة بناء الهياكل الجزيئية التالفة وستصبح آلات إصلاح الخلية قادرة على إصلاح كامل الخلايا من خلال عمل هيكل بعد هيكل ثم العمل خلية بعد خلية ثم نسيج بعد نسيج على التسلسل وسيتم إصلاح كامل الأعضاء من خلال العمل على عضو بعد عضو فسيتم استعادة الصحة لجسم الانسان وهذا يؤدى إلى إعادة إصلاح الخلايا التالفة والتى وصلت لنقطة عدم القدرة على التفاعل بسبب قدرة وكفاءة الآلات الجزيئية على بناء الخلايا من الخدش وتعد آلات إصلاح الخلية آلات خالية من العقارات والأدوية حيث تعتمد على استراتيجية الإصلاح الذاتى بمفردها .

علم أمراض الكلى النانوى :
علم أمراض الكلى النانوى هو أحد فروع طب النانو والتكنولوجيا النانوية والذى يتناول :
1 ) دراسة بنيات بروتين الكلى على المستوى الذرى .
2 ) مداخل وأساليب التصوير النانوى لدراسة العمليات الخلوية داخل خلايا الكلى .
3 ) العلاجات الطبية النانوية والتى تستخدم الجسيمات النانوية بالإضافة إلى معالجة مختلف أمراض الكلى كما أن عملية تصنيع واستخدام المواد والأجهزة على المستوى الجزيئى والذرى والتى تستخدم لتشخيص وعلاج أمراض الكلى تعد من مجالات علم أمراض الكلى النانوى والتى ستلعب دورا فعالا لعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض الكلى فى المستقبل بالإضافة إلى أن الإنجازات المتقدمة فى مجال علم أمراض الكلى النانوى ستبنى على الإكتشافات فى المجالات السابق ذكرها والتى توفر معلومات نانوية حول الآلية الجزيئية الخلوية والمدمجة فى عمليات الكلى الطبيعية بالإضافة إلى الحالات المرضية المختلفة ومن خلال تفهم واستيعاب الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبروتينات والجزيئات الماكرو الأخرى على المستوى الذرى بالعديد من الخلايا المختلفة بالكلى .
يمكن تصميم مدخلات علاجية جديدة لتتنافس فى علاج أمراض الكلى الرئيسية وتعد الكلى الصناعية النانوية هدفا يحلم الأطباء بتحقيقه وستسمح الإنجازات الهندسية النانوية المتقدمة بتصنيع الروبوتات النانوية التى يمكن برمجتها والتحكم فيها والتى تهدف إلى تنفيذ وإنجاز إجراءات علاجية وبنائية داخل الكلى البشرية على المستويات الخلوية والجزيئية كما أن تصميم الهياكل النانوية والمتوافقة مع خلايا الكلى والتى يكون لها القدرة على إجراء العمليات الحيوية
( IN VIVO ) بصورة آمنة يعد هدفا مستقبليا يرجى تحقيقه ويجب ملاحظة أن القدرة على توجيه الأحداث على المستوى النانوى الخلوى لها الكفاءة والقدرة على تحسين حياة المرضى الذين يعانون من أمراض الكلى .
4 ) علم السموم النانوى : هو دراسة سمية المواد النانوية بسبب تأثيرات الحجم الكمى والمساحة السطحية الكبيرة المواد النانوية لها خصائص فريدة من نوعها مقارنة مع نظرائها من المواد الكبيرة علم السموم النانوى هو فرع من فروع علم الأحياء النانوى الذى يتناول دراسة وتطبيق سمية المواد النانوية . إن المواد النانوية أو المواد متناهية الصغر حتى عندما تكون مصنوعة من العناصر الخاملة كالذهب فإنها تصبح نشطة للغاية فى الأبعاد النانومترية . إن دراسات علم السموم النانوى تهدف إلى تحديد ما إذا كانت وإلى أى مدى هذه الخصائص قد تشكل خطرا على البيئة والبشر .


الآثار الصحية والسلامة من الجسيمات النانوية :
لا يمثل التواجد البحت للمواد النانوية وهى المواد التى تحتوى على أى تهديد فى حد ذاته إلا أن هناك سمات معينة تجعل منها محفوفة بالمخاطر وعلى الأخص حركتها وتفاعلها المتزايد وفى حالة أن خصائص معينة لبعض الجزيئات النانوية كانت ضارة للكائنات الحية أو البيئة فإن ذلك سيسفر عن مواجهتنا لخطر جلل ويمكن أن نطلق على الناتج تلوث نانوى .
إننا فى حاجة إلى التمييز بين نوعين للبنية النانوية وذلك عند مواجهة التأثير البيئى والصحى للمواد النانوية ويتمثلان فى :
1 ) مركبات النانو والأسطح النانوية ومكونات النانو سواء الإلكترونية أو البصرية أو الحساسة حيث يدمج الجزيئات على صعيد النانو ضمن خلاصة المادة أو المادة نفسها أو حتى الأجهزة ( الجزيئات النانوية الثابتة ) .
2 ) الجزيئات النانوية الحرة حيث تتواجد جزيئات النانو الفردية لمادة ما ضمن بعض مراحل عملية الإنتاج والاستخدام وقد تندرج جزيئات النانو ضمن أحد أصناف نطاق النانو للعناصر أو المركبات البسيطة وكذلك المركبات المعقدة حيث يكون الجسيم النانوى مطليا بمادة أخرى جسيم نانوى مطلى أو جسيم نانوى جوهرى القشرة .
فهناك اجماع للرأى أنه على الرغم من أنه يجب على المرء أن يكون واعيا بالمواد المحتوية على جزيئات نانوية ثابتة إلا أن القلق الحالى يتمثل فى الجزيئات النانوية الحرة .
بالإضافة إلى أن الجزيئات النانوية مختلفة بصورة كبيرة عن نظرائها الحاليين ومن ثم لا يمكن اشتقاق تأثيراتها المتنوعة والمتعددة من السمية المعروفة للمواد دقيقة الحجم وتسفر تلك النقطة عن إثارة قضايا هامة لمواجهة التأثيرات الصحية والبيئية للجزيئات النانوية الحرة .
فعند التحدث عن الجزيئات النانوية ألا يكون المسحوق أو السائل المحتوى على جزيئات نانوية أحادى التشتت أبدا ولكنه يحتوى مدى متنوع من أحجام الجزيئات ويسفر عن تعقيد للتحليل التجريبى حيث أن الجزيئات النانوية الأكبر فى الحجم قد يكون لها خصائص مختلفة عن تلك الأصغر فى الحجم بالإضافة إلى أن الجزيئات النانوية تظهر توجها للتجمع وتلك التجمعات غالبا ما يكون أداؤها مختلفا عن الجزيئات المنفردة .
ويجرى المعهد القومى للسلامة المهنية والصحة العديد من الأبحاث حول كيفية تفاعل الجزيئات النانوية مع أنظمة الجسم وكيفية احتمالية تعرض العاملين فى المصانع أو أثناء الاستخدام الصناعى للمواد النانوية للجزيئات النانوية الحجم حيث يصدر المعهد القومى للسلامة المهنية والصحة الإرشادات المتوافقة مع أفضل المعرفة العلمية والهادفة للتعامل مع المواد النانوية .
إن لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية والتى تعد مسئولة عن حماية الجمهور من أية مخاطر غير مبررة للإصابة أو الموت المصاحب لمنتجات المستهلك غير مجهزة بشكل جيد للإشراف على سلامة المنتجات المعقدة عالية التقنية والمنتجة بواسطة تكنولوجيا النانو .
كما تركز اهتمامات المدى الأطول على التأثيرات الخاصة بالتكنولوجيات الجديدة على المجتمع بقطاعاته العريضة وعلى ما إذا كان من الممكن للتأثيرات أن تؤدى إلى ظهور اقتصاد ما بعد الندرة أو قد تؤدى إلى تفاقم فجوة الثروة فيما بين الأمم المتطورة والنامية بالإضافة إلى أن تأثيرات تكنولوجيا النانو على المجتمع ككل وعلى صحة البشر والبيئة بالإضافة إلى تأثيراتها على التجارة والأمن وأنظمة الغذاء بل حتى على تعرف مصطلح البشرى لم يتم تحديد ملامحها بعد .

التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو :
تتمثل التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو فى الآثار المحتملة للمواد والأجهزة النانوية على صحة الانسان وبما أن تكنولوجيا النانو هى مجال مستحدث فقد أسفر عن قيام جدال واسع حول المدى الذى يمكن عنده الاستفادة أو التعرض للمخاطر الخاصة بتكنولوجيا النانو على صحة الانسان ويمكن تقسيم التأثيرات الصحية لتكنولوجيا النانو إلى قدرة أو إمكانية الاختراعات النانوية على أن يكون لها تأثيراتها الطبية فى علاج الأمراض والمخاطر الصحية المحتملة عند التعرض للمواد النانوية .
ويعرف علم السموم النانوى على أنه المجال الذى يهتم بدراسة المخاطر الصحية المتوقعة للمواد النانوية ويعنى الحجم المتناهى الدقة والصغر للمواد النانوية أن لها القدرة على النفاذ داخل الجسم البشرى عن غيرها من الجسيمات كبيرة الحجم كما أن كيفية تحرك وتفاعل الجسيمات النانوية داخل الكائن الحى تعد من القضايا الكبيرة والتى هى فى حاجة ليتم حلها والتعامل معها ويعد سلوك الجسيمات النانوية مدلولا لوظيفتها وحجمها وتفاعلها السطحى مع النسيج المحيط وتتجمع الجسيمات النانوية داخل الأعضاء كجزء ناتج عن كونها لا تتحلل أو تتحلل بصورة بطيئة ومما يدعو للقلق هو تفاعلها المتوقع مع العمليات الحيوية داخل الجسم البشرى حيث أنه بسبب سطحها الضخم وبمجرد تعرض الجسيمات النانوية للنسيج والسوائل يتم امتصاص بعض الجزيئات الدقيقة التى تحتوى عليها على أسطح الأنسجة كما أن العدد الضخم للمتغيرات المؤثرة على التسمم يعنى أنه من الصعب تعميم المخاطر على القضايا المرتبطة بالتعرض للمواد النانوية حيث يجب تقييم كل مادة نانوية بصورة فردية كما أنه يجب وضع خصائص المواد جميعها فى الاعتبار كما أنه يتم دمج كل من القضايا الصحية والبيئية فى بيئة عمل الشركات ذات الصلة بعمليات إنتاج واستخدام المواد النانوية بالإضافة إلى بيئة عمل المعامل المرتبطة بالعلوم النانوية والأبحاث فى مجال تكنولوجيا النانو وأن معايير التعرض لغبار ببيئة العمل الحالية لا يمكن تطبيقها بصورة مباشرة على غبار جسيمات النانو .
ويعبر مصطلح طب النانو عن التطبيقات الطبية لتكنولوجيا النانو وتتنوع أساليب طب النانو من الاستخدام الطبى للمواد النانوية إلى أجهزة استشعار العوامل البيولوجية المرتبطة بالإلكترونيات النانوية والتطبيقات المستقبلية لتكنولوجيا النانو الجزيئية ويهدف طب النانو إلى التوصل إلى مجموعة قيمة من الأدوات البحثية بالإضافة إلى الأجهزة المفيدة فى عيادات العلاج فى المستقبل وتتوقع مبادرة التكنولوجيا النانوية القومية أن يتم التوصل إلى تطبيقات تجارية جديدة فى مجال توصيل الدواء والتى قد تشتمل على أنظمة متقدمة لتوصيل الدواء بالإضافة إلى علاجات جديدة وتصوير ( IN VIVO ) كما أن واجهات التفاعل العصبية الإلكترونية والمجسات الأخرى المرتبطة بالإلكترونيات النانوية تمثل هدفا نشيطا آخر للبحث فى ذلك المجال ويؤمن المجال التنبؤى لتكنولوجيا النانو الجزيئية أن آلات إصلاح الخلية قد يكون لها القدرة على إحداث ثورة فى مجال الطب والأدوية .

المكاسب والمخاطر المحتملة بالنسبة للبلدان النامية :
تحصل دوما عند كل تطور علمى أو تكنولوجى انتقادات وتنتشر المخاوف كما حصل فى الثورة الصناعية الأولى وعند اختراع الكمبيوتر وظهور الهندسة الوراثية وغيرها تتركز الانتقادات على عنصرين :
1 ) إن النانو عبارة عن جزيئات صغيرة جدا إلى الحد الذى يمكنها من التسلل وراء جهاز المناعة فى الجسم البشرى وبإمكانها أن تتسلل من خلال غشاء خلايا الجلد والرئة وماهو مثير للقلق أن بإمكانها أن تتخطى حاجز دم الدماغ .
فى عام ( 1997 ) أظهرت دراسة فى جامعة اكسفورد أن نانو جزيئات ثانى أكسيد التيتانيوم الموجودة فى المراهم المضادة للشمس أصابت الحمض النووى ( DNA ) للجلد بالضرر كما أظهرت دراسة فى شهر مارس 2010 من مركز جونسون للفضاء والتابع لناسا أن نانو أنابيب الكربون هى أكثر ضررا من غبار الكوارتز الذى يسبب السيليكوسيس وهو مرض مميت يحصل فى أماكن العمل .
2 ) من المخاوف هى أن يصبح النانو بوت ذاتى التكاثر أى يشبه التكاثر الموجود فى الحياة الطبيعية فيمكنه أن يتكاثر بلا حدود ويسيطر على كل شىء فى الكرة الأرضية وقد بدأت منظمات البيئة والصحة العالمية تنظم المؤتمرات لبحث هذه المخاطر وعقد اجتماع فى بروكسل فى يونيو من عام ( 2008 ) وهو أول اجتماع عالمى ينظم لهذا الهدف كما أصدرت منظمة السلام الأخضر بيانا تشير فيه إلى أنها لن تدعو إلى حظر على أبحاث النانو فالانسان على أبواب مرحلة جديدة تختلف نوعيا من جميع النواحى فقد توفر تكنولوجيات الصغائر حلولا جديدة للملايين من المقيمين بالدول النامية والذين يفتقرون للوصول إلى الخدمات الرئيسية ومنها المياه الآمنة / موارد الطاقة الثابتة / الرعاية الصحية / فرص التعليم إلا أن المزيد من تكنولوجيات الصغائر ما زالت فى طور البحث فى حين أن بعضها الآخر ما زال مجرد أفكار تحتاج إلى سنين وعقود ليتم تطويرها .
وغالبا ما تعانى حماية البيئة وصحة البشر وسلامة العاملين بالدول النامية من مجموعة مركبة من العوامل والتى قد تشتمل على نقص التشريعات القوية لحماية البيئة والصحة البشرية وسلامة العاملين وعمليات سوء التنظيم أو التنظيمات غير المطبقة والمرتبطة بنقص القدرة المادية ومنها التجهيزات البشرية ومنها طاقم العمل التنظيمى سىء التدريب وغالبا ما تحتاج الدول النامية للمعونة وبصورة خاصة المعونة المالية بهدف تنمية القدرات العلمية والمؤسسية لتقييم ومواجهة المخاطر بصورة كافية ومنها الحاجة لبنية تحتية ضرورية كالمعامل والتكنولوجيا المساعدة على الكشف والاستنتاج .
  

المياه شكلت تضاريس المريخ


المياه شكلت تضاريس المريخ
يقول علماء الفلك إن كل سطح المريخ شكلته المياه السائلة قبل نحو ( 4 مليارات سنة ) وكانت دلائل وجود المياه قد اكتشفت جنوبى المريخ لكن الاكتشافات الأخيرة أماطت اللثام عن العديد من الدلائل المماثلة فى فوهات بركانية فى شمالى الكوكب الأحمر ( المريخ ) .
وكشفت الترسبات المعدنية فى الفوهات البركانية فى شمالى المريخ التى رصدها مسباران فضائيان أن هناك فترة فى حياة الكوكب الأحمر ( المريخ ) كانت مواتية لظهور حياة على سطحه على مستوى الكوكب الأحمر ( المريخ ) بأسره وليس فقط  فى النصف الجنوبى منه .
ويختلف النصف الشمالى للمريخ عن نصفه الجنوبى فى نواح عدة لذا فإن مدى تقاسمهما لبيئة مشتركة قديما يطرح العديد من التساؤلات .
ونجح فريق علماء الفلك فى التوصل إلى هذا الاكتشاف بعد دراسة بيانات حصلوا عليها من أجهزة على متن مسبار الفضاء ( مارس اكسبريس ) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ( إيسا ) والمسبار
( مارس ريكونيسنس أوربيتر ) التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ( ناسا ) .
يقول د / كارتر : لم يكن لدينا أدنى فكرة عن تركيب نصف كوكب المريخ فيما يتعلق بتكويناته المعدنية وبفضل مسبارى ( إيسا / ناسا ) تمكنا من الحصول على مزيج من الصور ومعلومات طيفية حول تركيب الصخور .
وأن الأجهزة كشفت عن نوع من الترسبات المعدنية الصلصالية ( الفيلوسيليكات ) توجد فى الطمى وقيعان الأنهار .
وليس المهم نوع الترسبات المعدنية ذاتها لكن الأهم هو حقيقة أن هذه الترسبات تحتوى على الماء وهو ما يعزز صورة وجود المياه السائلة على المريخ .

صخور سائلة :
اكتشف المسباران الترسبات المعدنية الصلصالية التى تعد دليلا على وجود المياه فى آلاف المواقع فى مرتفعات جنوبى المريخ حيث يقدر عمر الصخور القريبة من السطح بنحو ( 4 بلايين سنة ) وحتى تحقق الاكتشاف الجديد وجود أى مواقع تحتوى على هذه الترسبات المعدنية فى الأراضى المنخفضة فى نصف الكوكب الشمالى حيث دفنت النشاطات البركانية الأحدث التضاريس القديمة على أعماق أكبر .
لكن فريق العلماء اكتشف فى النصف الشمالى للمريخ بعض الفوهات الكبيرة التى اخترقت فيها الترسبات المعدنية القديمة طبقة الصخور الأحدث لتثبت تزامن وجود المياه فى مختلف أنحاء الكوكب الأحمر ( المريخ ) .
والنظرية التى تفسر هذا الحدث تذهب إلى أن جرما سماويا ضخما ضرب النصف الشمالى من الكوكب الأحمر ( المريخ ) محولا ما يقرب من نصف الكوكب إلى أكبر فوهة صدمية فى المجموعة الشمسية .
وأدى ذلك إلى تكون قشرة سميكة من الصخور الأصغر غطت الجيولوجيا الأقدم وإن الفوهات هى السبيل الوحيد للوصول إلى التركيبات الصخرية الأقدم .
لكن الفوهات تبقى أصغر نسبيا ويصعب على المسابير التى تدور حول المريخ أخذ قياسات لها وهناك الجليد والغبار اللذان يغطيان شمالى الكوكب الأحمر ( المريخ ) الأمر الذى يصعب معه التقاط الاشارات الصادرة عن هذه الفوهات .
وقد استخدم فريق علماء الفلك ( مطياف تصوير المريخ المدمج ) على متن المسبار ( مارس ريكونيسنس أوربيتر ) لفحص ( 91 فوهة ) فى سهول النصف الشمالى للمريخ واختار الفريق هذه الفوهات لصغر مساحتها نسبيا نظرا لأن النيازك التى سقطت عليها دفعت القشرة المريخية إلى أسفل بضعة كيلومترات لتكشف مواد القشرة القديمة .
وقد عثروا فى ( 9 فوهات ) منها على صلصال وترسبات الفيلوسيليكات المعدنية الشبيهة بالصلصال وأنواع أخرى من سيليكات الهيدرات التى تتكون فى بيئة رطبة على السطح أو فى باطن أرض المريخ .
إن مجموعة معادن السيليكات تشكل ما يقارب من ( 90 % ) من قشرة كوكب الأرض وفى هذه المعادن ترتبط العناصر بوحدة بنائية أساسية ( تتراهيدرا السيليكا ) .
وكانت اكتشافات أبكر بواسطة المطياف ( أوميجا ) الموجود على متن مسبار الفضاء مارس اكسبريس قد رصدت وجود الفيلوسيليكات فى بضع فوهات فى سهول النصف الشمالى للمريخ لكن الترسبات كانت صغيرة وكان بوسع المطياف ( كريزم ) القيام بفحوصات مركزة لمساحات أصغر على نحو أفضل من المطياف ( أوميجا ) .
تفترض الاكتشافات الجديدة أن فترة على الأقل من الحقبة التى غطت فيها المياه سطح المريخ كانت مواتية لظهور حياة على الكوكب الأحمر ( المريخ ) وامتدت هذه الفترة من لحظة الاصطدام الهائل مع الجرم السماوى حتى تكون القلنسوة الترابية التى غطت الكوكب الأحمر ( المريخ ) بفعل تدفق الصخور البركانية والترسبات الأخرى .
وأنه منذ ( 4.2 مليار سنة ) تشكلت تضاريس الكوكب الأحمر ( المريخ ) بفعل جريان المياه على سطحه فى كل مكان .
ويتفق معظم العلماء على أن المريخ الذى تكون فى الوقت نفسه مع الأرض قبل ( 4.6 مليار سنة ) كان رطبا فى مرحلة ما من تاريخه وإن هذا الاكتشاف يؤكد النظريات التى كانت تقول بوجود كميات كبيرة من المياه على المريخ فى مرحلة سابقة والمستقاة من صور التكونات الجيولوجية على سطح الكوكب الأحمر ( المريخ ) .
إن وجود الفيلوسيليكات على الهضاب القديمة يشير إلى توافر ظروف مشابهة لتلك التى كانت موجودة على كوكب الأرض قبل ( 3.5 مليار سنة ) على كوكب المريخ .
ويبدو أن سطح الكوكب الأحمر ( المريخ ) أصبح أكثر حموضة مما حال دون تشكل مزيد من رقائق السيليكات وتشكلت فى المقابل رقائق من معدنى الكبريت والحديد وفق الصور التى نقلتها العربة الروبوتية ( أوبورتيونيتى ) من مناطق أخرى .
ويشير تكون رقائق الكبريت إلى مناخ لطيف وأكثر جفافا حيث كانت بيئة المريخ أكثر حموضة بسبب الغازات المنبعثة من البراكين .
إن هذه الاكتشافات لا ترسم صورة لمحيطات مريخية ضخمة وكان الكوكب الأحمر ( المريخ ) مكانا شديد الجفاف لكننا نشاهد علامات على ما كان ذات يوم قيعانا لأنهار وبحيرات وبحارا صغيرة .

المشترى يقترب من الأرض


المشترى يقترب من الأرض
حدث فلكى مهم يشهده العالم فى عام ( 2010 ) وهو اقتراب كوكب المشترى أكبر كواكب المجموعة الشمسية من الأرض منذ عام ( 1963 ) ولن تتكرر هذه الظاهرة حتى عام ( 2022 ) ونتيجة لذلك يمكن رؤية كوكب المشترى بوضوح بالعين المجردة فى كافة مدن العالم وذلك بالنظر فى اتجاه الجنوب الشرقى من السماء وسيظهر الكوكب على هيئة نجم ساطع حيث أنه أكثر الأجرام السماوية لمعانا فى هذا الجزء من السماء وتعد فترة ما بين غروب الشمس وحتى منتصف الليل هى الأفضل لمتابعة الظاهرة فى مصر وباستخدام التلسكوبات المتطورة يمكن مشاهدة تفاصيل سطح الكوكب الملونة و ( 4 ) أقمار كبيرة تدور حوله .
الظاهرة ستستمر طوال فصل الخريف خلال شهرى ( اكتوبر / نوفمبر ) خلال عام ( 2010 ) ثم يبدأ الكوكب فى الابتعاد عن الأرض تدريجيا ولن يعود إلى هذه المسافة حتى عام ( 2022 ) والله أعلم .
ويقول د / علاء ابراهيم أستاذ مساعد فيزياء الفضاء بالجامعة الأمريكية : يعد كوكب المشترى من أهم كواكب المجموعة الشمسية للأرض وذلك لدوره فى الحفاظ على الحياة على الأرض فنظرا لكتلته الضخمة التى هى أكثر من ضعفى كتلة كواكب المجموعة الشمسية مجتمعة يقوم كوكب المشترى بجذب وتعديل مسار الكثير من المذنبات والنيازك والشهب بعيدا عن كوكب الأرض وتشكل المذنبات والنيازك والشهب تهديدا للحياة على الأرض إذا اصطدمت بها كما أن أحد أقمار المشترى
( يوروبا ) يحتوى على وفرة من المياه مما يجعله مكانا محتملا لوجود حياة أولية .
يقول د / هوفمان رائد الفضاء بوكالة ( ناسا ) : أتاحت أرصاد ( ناسا ) اكتشاف بحارا ومحيطات تحت السطح الجليدى للقمر ( يوروبا ) التابع لكوكب المشترى وأتاحت رصد العديد من المذنبات وهى تصطدم بكوكب المشترى .
وأن الأقمار الأربعة الكبرى لكوكب المشترى تم اكتشافها عام ( 1610 ) باستخدام تلسكوب
( جاليليو ) .

المشترى فى أقرب نقطة إلى الأرض :
يقترب كوكب المشترى إلى أدنى مسافة له من كوكب الأرض والتى تبلغ ( 380 مليون ميل ) وهو خامس كواكب المجموعة الشمسية وأكبرها حجما إذ تعادل كتلته مرتين ونصف كتلة كواكب المجموعة الشمسية مجتمعة ويدور حوله ( 63 قمرا ) ويعد اقترابه فرصة لدراسته هو وأقماره
أنه يمكن رؤية المشترى فى الجزء الشرقى الجنوبى من السماء بالعين المجردة لكن يحتاج الانسان إلى التلسكوب لرؤية الأقمار التى تدور حوله .
إن المشترى وأكبر أقماره ( يوروبا ) يحتوى على مياه وهو ما يفيد عن رحلة البحث عن حياة خارج الأرض ويقصد بها حياة أولية لبكتيريا أو حياة بحرية .
كما ترجع أهمية كوكب المشترى الذى يبلغ يومه ( 10 ساعات ) وسنته تعادل ( 12 سنة أرضية ) إلى أنه يحمى الأرض من اصطدام المذنبات والنيازك والكويكبات التى تأتى من خارج المجموعة الشمسية بسبب كتلته الضخمة .
ة ؟ 0 � 0 � �V� لتماثل الواضح بين المادة والمادة المضادة ظل إحدى المشكلات الصعبة على التفسير فى علوم الفيزياء والفلك وفيزياء الجسيمات .
وتتوقع النظرية ( النموذج المعيارى ) لفيزياء الجسيمات هامشا فائق الصغر فى التناظر بين المادة والمادة المضادة لكنه ليس كافيا لتفسير كيفية بزوغ الكون متكونا فقط من المادة مع أثر لا يذكر من المادة المضادة
لكن هذه التجربة جاءت بنسبة غير متوازنة بين المادة والمادة المضادة تفوق بكثير الهامش الفائق الصغر الذى توقعته نظرية النموذج المعيارى واكتشف العلماء فارقا قدره واحد فى المائة بين عدة أزواج من الميوونات والميونات المضادة ( الميوون جسيم أولى مشابه للإلكترون بشحنة كهربائية سالبة ) نشأت عن تحلل جسيمات تعرف ( الميزونات بى ) ( الميزون جسيم أولى دون ذرى له شحنة موجبة أو سالبة أو متعادلة ) وتتفق الميزونات فى أن كتلتها ( 200 ضعف ) كتلة الإلكترون وتدور داخل الذرة فى اتجاه واحد .
وجاءت النتائج محصلة لتحليل بيانات تجارب استمرت ( 8 أعوام ) داخل صادم تيفاترون التابع لمختبر مسرع فيرمى التابع لوزارة الطاقة الأمريكية فى باتافيا بولاية إيلينوى .
ومسرع الجسيمات هو جهاز يقوم بتسريع جزيئات المادة لسرعة تقارب سرعة الضوء ثم يقوم بصدمها بعضها مع بعض لسحق المادة إلى أبسط مكوناتها ثم تقوم أجهزة رصد فائقة برصد هذه الجسيمات التى تظهر لأجزاء من الثانية لتحليلها .
وبوسع صادم تيفاترون وشقيقه الأكبر صادم الهيدرون الكبير فى سرن فى سويسرا أن يصدم الجسيمات دون الذرية والجسيمات المضادة بعضها ببعض لتوليد الطاقة والجسيمات الجديدة وجسيماتها المضادة لكن فى الطبيعة لا تتولد هذه الجسيمات المضادة إلا نتيجة لأحداث بالغة العنف كالانفجارات النووية أو الأشعة الكونية المنبعثة من موت أحد النجوم .
ويفكر العلماء فى الإمكانات الواعدة للاستخدامات المختلفة للطاقة المتولدة من اصطدام المادة والمادة المضادة حتى إن علماء وكالة الفضاء الأمريكية ( ناسا ) وضعوا تصميما لصاروخ يمكن أن ينطلق إلى الفضاء مدفوعا بوقود من المادة المضادة .