النانوتكنولوجى والنانومتر
إن كلمة
( نانو ) بالانجليزى تطلق على كل ما هو صئيل الحجم دقيق الجسم ويعود لأحد العلماء
اليابانيين عام ( 1974 ) ( تكنولوجيا النانو / Nanotechnology ) .
إن أصل
كلمة ( نانو ) مشتق من الكلمة الاغريقية ( نانوس ) وتعنى القزم ويقصد بها كل شىء
صغير وتعنى تكنولوجيا المواد المتناهية فى الصغر أو التكنولوجيا المجهرية الدقيقة أو
تكنولوجيا المنمنمات وعلم النانو دراسة المبادىء الأساسية للجزيئات والمركبات التى
لا يتجاوز قياسها ال ( 100 نانومتر ) فالنانو هو أدق وحدة قياس مترية ويبلغ طوله
واحد من بليون من المتر أى ما يعادل ( 10 أضعاف ) وحدة القياس الذرى ( الانجستروم
) والنانومتر جزء من البليون من المتر وجزء من ال ( 1000 ) من الميكرومتر كما أن
حجم خلية الدم الحمراء يصل
ل (
0002 نانومتر ) .
تمكن
النانوتكنولوجى من امتلاك الامكانية لزيادة كفاءة استهلاك الطاقة ويساعد فى تنظيف
البيئة ويحل مشاكل الإنسان الصحية كما أنه قادر على زيادة الإنتاج التصنيعى بشكل
هائل وبتكاليف منخفضة جدا ولكن منتجات النانوتكنولوجى أصغر فى الحجم .
س : كيف
يمكن الاستفادة عمليا من التكنولوجيات العالية ؟
ج : عن طريق التقاط الذرات متناهية الصغر لأى
مادة والتلاعب بها لتحريكها من مواضعها الأصلية إلى مواضع أخرى ثم دمجها مع ذرات
لمواد أخرى لتكوين شبكات بلورية لكى نحصل على مواد نانونية الأبعاد متميزة الخواص
عالية الآداء .
وينطبق
ذلك على معدن الحديد نأخذ مكعبا من الحديد طول ضلعه ( 1 م ) ولنقطعه بآداة ما طولا
وعرضا وارتفاعا سيكون لدينا ( 8 مكعبات ) طول ضلع الواحد منها ( 50 سم ) وبمقارنة
المكعبات بالمكعب الأصلى نجد أنها ستحمل جميع خصائصه كاللون والنعومة والتوصيل
الكهربى ودرجة الانصهار ثم نقوم بقطع واحد من المكعبات ل ( 8 مكعبات أخرى ) وسيصبح
طول ضلع الواحد منها ( 25 سم ) وستحمل نفس الخصائص السابقة بالاستعانة بمكبر مجهرى
وأداة قطع دقيقة ونقوم بتكرار العملية عدة مرات وسيصغر المقياس فى كل من ( السم
إلى الملم ) وصولا إلى ( الميكرومتر ) وسنجد أن الخواص ستبقى كما هى عليه فخصائص
المادة على مقياس الميكرومتر فأكبر لا تعتمد على الحجم ونستمر بالقطع حتى نصل
لمقياس ( النانو ) .
عند هذا
الحجم ستتغير جميع خصائص المادة كليا بما فيها اللون والخصائص الكيميائية وسبب
التغير يعود لطبيعة التفاعلات بين الذرات المكونة لعنصر الحديد ففى الحجم الكبير
من الحديد لا توجد التفاعلات وأن الحديد ذا الحجم النانوى سيقوم بعمل مغاير عن
الحديد ذى الحجم الكبير .
إن فى
المقياس النانوى تتصرف الأجسام بشكل مختلف عن تصرفها فى المقاييس الأكبر فالذهب فى
حجمه العادى يعتبر موصلا ممتازا للحرارة والكهرباء ولكن ليس للضوء لكن جسيمات
الذهب النانونية المبنية بشكل مناسب تبدأ بامتصاص الضوء وبإمكانها تحويل الضوء
لحرارة كافية تجعلها تعمل كمشرط حرارى مصغر يمكن من خلاله قتل الخلايا السرطانية
وإن بعض المواد الأخرى يمكن أن تصبح أقوى بشكل ملحوظ عندما تبنى على مقياس نانوى .
فعلم
النانوميتر وتطبيقاته أصبحت حقيقة وواقعا تطبيقيا وإن استخدام تكنولوجيا
النانوميتر فى تنقية المياه من الإشعاع الذى سببه التسرب الإشعاعى من مفاعل (
فوكوشيما ) النووى اليابانى عام ( 2011 ) .
إن
النظام العالمى يعتمد على المواد النانومترية فى التخلص من الملوثات فى المياه حتى
البكتيرية التى تعد أدق الملوثات فالمواد النانومترية تفصل الملوثات كلها سواء
كيميائية أو بيولوجية أو بكتيرية أو فيروسية لأن لديها القدرة على الامساك
بالملوثات حتى ولو كانت بنسبة أقل من ( 1000 ) جزء من المليون .
د/ على مهران هشام
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق