استخدام النانو في هذا المجال يعد من أهم استخداماته على الإطلاق وعليه تنفق المليارات وهو احد مقاييس تقدم الأمم مستقبلاً. إن استخدامات وتطبيقات النانو في عالم الالكترونيات المترامي الأطراف كثيرة وعديدة ومتشعبة.

يعد النانو من وجهة نظر الالكترونيات جيلاً من أجيالها. ويقصد بالجيل في عالم الالكترونيات بالمرحلة التي حدث فيها انقلاباً كبيراً في المفهوم وتصنيع الأجهزة الالكترونية من حيث تحسين المواصفات وتقليل التكلفة وتصغير المساحة وقلة الاستهلاك للطاقة، وهذه الأجيال هي:

الجيل الأول: وهي تلك المنتجات الالكترونية التي أساس عملها معتمد على الصمامات الالكترونية المفرغة التي اخترعها جون فلمنغ عام 1904م مثل التلفزيون والراديو. فقد كانت هذه الصمامات كبيرة الحجم وثقيلة الوزن وتستهلك كمية كبيرة من الطاقة، وبالتالي فان الحرارة المتولدة فيها كبيرة.

الجيل الثاني: وأساس العمل مع هذا الجيل هو الترانزستور الذي اخترعه مجموعة من العلماء الأميركان عام 1947م وهم باردينو والتربراتن وشوكلي. وقد حل الترانزستور محل الصمامات المفرغة لأنها أسرع اداءاً واصغر حجماً واقل تكلفةً وأكثر قوة إذ لا تحتوي على الزجاج مثل الصمامات المفرغة، كما انها اقل استهلاكاً للطاقة وبالتالي قلة الحرارة المتولدة فيها.

الجيل الثالث: وأساس العمل مع أجهزة هذا الجيل هو الدوائر المتكاملة التي تم صنعها عام 1965م. والدائرة المتكاملة عبارة عن قطعة الكترونية صغيرة بمساحة صغيرة، مثلاً 1مم2 من الدائرة المتكاملة تحتوي على العشرات من العناصر الالكترونية كالترانزستورات والمقاومات. وتمتاز الدوائر المتكاملة بانخفاض كلفة تصنيعها كثيراً عن تصنيع العناصر الالكترونية بصورة منفردة، وقلة استهلاكها للطاقة، وموثوقية ومتانة اكبر لعدم احتوائها على التوصيلات الكهربائية, وخفة وزنها بالطبع، لكن إذا تعطل جزء منها فلا يمكن إصلاحها ويجب تبديل الدائرة المتكاملة ككل.

الجيل الرابع: وأساس العمل مع هذا الجيل هو المعالجات الدقيقة التي أحدثت ثورة هائلة في الصناعات الالكترونية وقادت إلى صنع الرقائق الحاسوبية الدقيقة كالحواسيب الشخصية وصناعات الكترونية أخرى.

الجيل الخامس: والذي صار بما يعرف بجيل النانو، والذي أساس عمله هو الاعتماد على المفاهيم والإمكانات النانوية لصنع أجهزة نانوية، والذي أدى إلى قفزة نوعية كبيرة في علم الالكترونيات من تصغير الحجم وزيادة الكفاءة وقلة الاستهلاك للطاقة إلى زيادة سعة الخزن وغير ذلك.

قد تم صنع ترانزستور بإبعاد (طول وعرض وارتفاع) كل واحد منهم اقل من 50 ناوميتر، وكما هو معروف أن هو العمود الفقري للصناعات الالكترونية الترانزستورالمتنوعة, فقد تم صنع أول ترانزستور باستخدام أنابيب الكربون النانوية عام 1998م، وذلك بوساطة مجموعة من الباحثين من جامعة هولندي، والترانزستور المذكور له القدرة على العمل في درجة حرارة الغرفة   أن هذا الابتكار فائق الاهمية في عالم الالكترونيات والحواسيب، حيث للحجم اعتباره وتصغيره يرتبط دائماً يتقليل التكلفة وزيادة الكفاءة والسرعة ايضاً بالاضافة طبعاً الى قلة استهلاك الطاقة، وقد أدى ذلك بالفعل إلى صنع معالج كمبيوتر نانوي، إن زيادة كثافة الترانزستورات في نفس الحجم يؤدي إلى تولد كمية حرارة اكبر ، لكن بما أن التراكيب النانوية تحتاج إلى طاقة تشغيل اقل بالتالي ستكون الحرارة المتولدة اقل ايضاً، لذلك فإنه بالإمكان تلافي هذه المشكلة الكبيرة التي تقف في طريق تطور الصناعات الالكترونية النانوية.

تم صنع أجهزة الكترونية كثيرة بكميات كبيرة وتجارية، ليست بالحجم النانوي، لكن تدخل تقنية النانو في صناعتها وتركيبها إذ أن بعض أجزائها تكون بأبعاد نانوية، تمتاز هذه الأجهزة بكفاءتها العالية وصغر حجمها وقلة استهلاكها للطاقة وبالتالي قلة الحرارة التي تولدها كما يمكن تكاملها وتضمينها في الدوائر الالكترونية بسهولة، مثل بعض أنواع ليزرات أشباه الموصلات التي تستخدم الآن في الطابعات الليزرية فائقة السرعة وفي الكومبيوتر لقراءة الأقراص الفيديوية والكتابة عليها وفي تطبيقات صناعية وعلمية أخرى كثيرة جداً، والثنائي الباعث الضوئي شديد السطوع الذي يستخدم في العروض الضوئية وفي إشارات المرور وفي تطبيقات أخرى. كما تم صنع متحسسات للفيروسات وال DNA وأنواع مختلفة من متحسسات الغازات والملوثات، وقد تم استخدام جسيمات الفضة النانوية في مرشحات الهواء للتخلص من الروائح الكريهة وقتل الجراثيم العالقة في الهواء، خصوصاً فيروسات الأنفلونزا. وغير ذلك من التطبيقات الالكترونية الكثيرة.

مواضيع ذات صلة

تصنيف المواد النانوية وتطبيقاتها

تقنية النانو Nano Technology

تاريخ النانو History Nano

تقنية تبخير الكرافيت باستخدام الليزرLaser Ablation Method

تقنية تفريغ القوس الكهربائي electric arc-discharge

تقنية Sol-gel

تقنية المعالجة الحرارية المائية (Hydrothermal)

تقنية الترسيب الكهروكيميائي

ثنائي أكسيد التيتانيوم و أنابيب ثنائي أكسيد التيتانيوم النانو مترية

أنابيب كربون النانو مترية

طرق دراسة وتشخيص المركبات النانوية

دواء الرايفامبسين Rifampicin