ما هي تقنية النانو؟ اليوم ، نحن نتحدث عن حول أهم واكتشافات العلوم التقنية في القرن العشرين ، وهي “تقنية النانو” ، والتي يمكننا تعريفها ببساطة على أنها وحدة قياس صغيرة جدًا في الحجم. ، لأن نانو واحد متطابق. بقيمة مليون من المليمتر ، والتي لا تستطيع العين المجردة رؤيتها أو حتى باستخدام بعض مكبرات الصوت العادية.
متى ظهرت تقنية النانو؟
قبل أن نجيب على السؤال ما هي تقنية النانو؟ ، يجب أن نكون على دراية أولاً بفكرة “تقنية النانو” التي تم نشرها في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا الدولي للأبحاث العلمية ، 29 ديسمبر 1959 ، عندما كان العالم ريتشارد كان فينمان فاينمان يلقي محاضرة بعنوان “هناك متسع كبير في الأسفل” ، والتي كانت في ذلك الوقت مبنية على فكرة ونوعية المساحة داخل الذرة ، وتوصل إلى الاستنتاج:
- ركزت مناقشاته في المحاضرة في ذلك الوقت على الوصف التخيلي لإمكانية التحكم في الجسيمات المادية الفردية والذرات في شكلها العام ، لكن كلماته لم تكن مبنية حقًا.
- بعد هذه المحاضرة ، وتحديداً في عام 1981 ، صاغ البروفيسور نوريو تانيجوتشي المصطلح العلمي الحالي: تكنولوجيا النانو ، وفي ذلك الوقت ، وبمساعدة بعض العلماء ، تمكن من ابتكار مجهر نفقي ممسوح ضوئيًا جديدًا للحصول على رؤية واضحة للذرات. ، وهي الفكرة الأساسية.
- من الجدير بالذكر أن تقنية النانومتر لم تظهر للجمهور مباشرة مرة واحدة ، بل بدأت كفكرة لـ “فاينمان” ثم طورتها وطبقتها عمليًا في العديد من المجالات.
- تُستخدم تقنية النانو في قياسات المستوى الذري لتحديد أحجام الجسيمات داخل المادة.
- لهذا السبب ، يمكننا القول أن تقنية النانو تدور حول قياس التغيرات في المادة على مستوى النانو ، لاختراع وإنشاء تقنيات وأجهزة حديثة لخدمة مصالح البشرية في مختلف مجالات الحياة.
- ومن الجدير بالذكر أن متوسط قطر شعر الإنسان هو 80 ألف نانومتر ، لذا تخيل كم يساوي نانومتر واحد ، دعونا الآن نتعرف على هذه التقنية ونجيب على السؤال: ما هي تقنية النانو المتقدمة بالتفصيل؟
ما هي تقنية النانو؟
كيف تعمل هذه التكنولوجيا؟ الجواب على السؤال كالتالي:
- ببساطة ، يعتمد مبدأ عمل تقنية النانو كليًا على الحركة الدقيقة للجسيمات والمواد والهياكل داخل الذرات ، وهو أمر لا نهائي تقريبًا.
- المبدأ الأساسي في عمل تقنية النانومتر هو فهم ودراسة والتحكم في المادة والذرات من خلال التحكم في أصغر الأجزاء بداخلها.
- وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن كل 1 مليمتر يحتوي على مليون نانومتر ، والقدرة على التحكم في كل هذه الأبعاد الصغيرة تعمل بشكل كبير على تطوير وتحسين كفاءة الصناعة والمنتجات.
استخدامات تقنية النانو
نظرا لأهمية هذه التكنولوجيا الحديثة ، ودورها الرئيسي في تغيير رؤية العالم ومواده ، فقد تم استخدام تقنية النانو في العديد من المجالات والاختراعات ، وقد انتقل الجيل البشري إلى طبقات أعلى ، فما هي استخدامات تقنية النانو:
مجالات الطاقة
- تم استخدام تقنية النانو واسعة النطاق للمواد الخام في تصنيع بطاريات التخزين كبيرة الحجم ، والتي تخزن وتوفر كميات كبيرة جدًا من الطاقة في الداخل لفترات طويلة.
- وسيعكس ذلك بشكل إيجابي إنتاج وتصنيع السيارات الكهربائية التي تعمل بالطاقة النظيفة دون الاعتماد على المشتقات النفطية وبتكلفة منخفضة نسبيًا.
الهندسة الميدانية
- عند استخدام تقنية النانو في العديد من مجالات الهندسة المختلفة ، يمكننا الاستشهاد ببعض الأمثلة البسيطة لتطبيق تقنية النانو في الهندسة ، على سبيل المثال: مجال هندسة الإلكترونيات الدقيقة (من خلال تصنيع رقائق الحواسيب الصغيرة).
- إنه أيضًا مجال الهندسة الميكانيكية (من خلال استخدام تقنية النانو في المحركات الدقيقة) ، مجال الهندسة الطبية (يستخدم أيضًا في تصنيع أجهزة الاستشعار الدقيقة وأجهزة هندسة الأنسجة).
مجال الطيران
في مجال الطب
- واستطاع العلماء ابتكار مكونات مجهرية صغيرة مثل خلايا الدم الحمراء ، بهدف علاج العديد من الأمراض التي تتطلب عمليات جراحية ، مثل: أورام المخ ، وانسداد الشرايين ، والعديد من العمليات الأخرى.
- تمكن الباحث والعالم الإيطالي ، خريج جامعة باري الدولية “سيلفانو دراجون بيري” ، من ابتكار أنف إلكتروني باستخدام أنابيب كربون نانومترية ، لتشخيص الأمراض السرطانية عن طريق تحليل هواء الزفير.
مجالات الصناعة
- من خلال تقنية النانو ، تم صنع الملابس التي تنتج الطاقة تلقائيًا من خلال حركة واحدة ، أو الملابس التي تنظف الأوساخ وتقتل الجراثيم دون تدخل بشري.
- بالإضافة إلى تصنيع المواد الصلبة التي تتجاوز صلابة الفولاذ مع الوزن الخفيف جدًا ، فقد تم تصنيع الزجاج أيضًا بطريقة فنية غير موصلة للحرارة وطاردة للغبار في نفس الوقت.
مزايا تقنية النانو
كما ذكرنا ، هناك العديد من الفوائد والمزايا لتقنية النانو التي غيرت الاختراعات البشرية للأفضل ، وكان لها تأثير إيجابي على جميع مجالات الحياة. من اهم ما هي هذه الاشياء الايجابية؟
- أولا ، هناك تطور كبير وتقدم في علاج الأمراض المستعصية والقاتلة مثل السرطان.
- تحسن كبير في مجالات التصنيع متعدد التقنيات ، بسبب استخدام تقنيات النانو داخل مواد التصنيع ، والتي تتميز بوزن صفري تقريبًا وكفاءة عالية.
- تطور كبير في صناعة الاجهزة الكهربائية والذي يشمل حساسات صغيرة ودقيقة مثل شاشات ال اي دي.
- إنتاج المنتجات التي توفر الطاقة الكهربائية مثل الخلايا الشمسية.
عيوب تقنية النانومتر
على الرغم من الفوائد العديدة التي تقدمها تقنية النانو للإنسان ولصالح الإنسان ، إلا أنها مصنفة على أنها سيف ذو حدين ، لأن تقنية النانو تسبب قدرًا كبيرًا من الأضرار الصحية للإنسان ، بما في ذلك:
- كما أنه يتسبب في ظهور الأورام الخبيثة عند معالجته بشكل مباشر.
- وهناك خطر من أن هذه التقنية التقنية تعود إلى الإنسان في التعامل معها ، بسبب السهولة الشديدة في دخول جسم الإنسان من خلال مسام الجلد ، أو من خلال عملية الاستنشاق بسبب حجمه المجهري. في جسم الإنسان ، يكاد يكون من المستحيل التخلص من هذه المادة ، ولا يوجد حاليًا علاج طبي.
عيوب تقنية النانو
لتقنية النانو العديد من السلبيات والأضرار الجانبية ، والتي لها العديد من الآثار السلبية على حياة الإنسان في مختلف المجالات ، بما في ذلك التكنولوجيا والمجالات الأخرى ، وسنخبرك بأهم سلبيات تقنية النانو ، فما هي السلبيات هذه:
- تراجع كبير وكبير في الأسواق الاقتصادية العالمية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتباطه بالقيمة المحتملة للنفط ، وهو المقياس الرئيسي ، والذي من المتوقع أن ينخفض بسبب وجود أكثر مصادر الطاقة النظيفة كفاءة.
- تسهيل اقتناء أسلحة الدمار الشامل لأغنى دول العالم.
- تطوير وتصنيع أسلحة ذرية تقنية بمعدل غير مسبوق.
- زيادات كبيرة في تكلفة البحث العلمي النظري والعملي ، وكذلك زيادة التكاليف المادية والمالية لتصنيع الأجسام الدقيقة التنافسية بكميات صغيرة.
- ضاع الكثير من فرص العمل ، لا سيما الوظائف الزراعية الصناعية واليدوية.
أخيرًا ، نلاحظ الإجابة على سؤال ما هو الاكتشاف البشري لتقنية النانو الناجحة عبر العصور.
