التطبيقات الواعدة لتقنية النانوتكنولوجي
المؤلف:
منير نايفة
المصدر:
النانوتكنولوجي- عالم صغير ومستقبل كبير- صفات سلامة
الجزء والصفحة:
ص75
2025-10-27
41
يتوقع المراقبون أن تشعل النانوتكنولوجي سلسلة من الثورات الصناعية والاكتشافات العلمية الواعدة، التي ستغير أوجه الحياة تغييراً جذرياً خلال العقدين القادمين. ولهذا فهناك الآن سباقاً محموماً على مستوى العالم - وبخاصة في الدول المتقدمة - في مجال أبحاث وتطبيقات النانوتكنولوجي غير المسبوقة التي تفوق الخيال العلمي في كثير من الأحيان، والتي ستفتح آفاقاً جديدة واعدة أمام مستقبل البشرية. فقد بدأت تقنية النانوتكنولوجي تقتحم كافة مناحي الحياة، فمن البحث العلمي والطبي، إلى الصناعات الثقيلة والمعدات العسكرية والدروع، وتعد النانوتكنولوجي بتطورات وتطبيقات هائلة في العديد من المجالات الصناعية والزراعية والتجارية والطبية والعسكرية، وغيرها، حيث يتم حالياً تطوير تطبيقات للنانوتكنولوجي في جميع الصناعات تقريبا،ً بما فيها صناعة الإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات، وتطوير المواد، والنقل والمواصلات، والطب والصحة، وغيرها. وقد بدأ المواطن العادي يشعر في الآونة الأخيرة بتطبيقاتها في السلع والمنتجات المستخدمة في الحياة اليومية.
ويرجع الاهتمام المتزايد بتكنولوجيا النانو إلى الصفات والخصائص الجديدة المتميزة التي تكتسبها المواد عندما تكون صغيرة جدا، مما يعني وفي مجال الإلكترونيات، سوف تساعدنا تقنية النانو في تصغير حجم الأجهزة الإلكترونية بدرجة كبيرة، كذلك فإن الأنابيب النانوية سوف تمكننا من تصغير حجم الأقراص المدمجة بأنواعها والتي تستخدم حالياً في حفظ البيانات والمعلومات وزيادة قدرتها التخزينية بشكل كبير جدا.
وفي بحال حماية البيئة، فإن المجسات المستشعرات النانوية Nanosensors والتي تقوم بقياس نوعية الهواء والماء والتربة وترسل بيانات الرصد مباشرة إلى قواعد البيانات البيئية سوف تساعد القائمين على حماية البيئة من أداء عملهم بشكل أفضل بكثير مما هو عليه الآن. أما في مجال الطاقة المتجددة، فإن استخدام الرقائق المطلية بمواد بكفاءة أعلى في نانوية خاصة سوف يمكننا من تخزين الطاقة الشمسية وفي خلايا الوقود Cell Fuel خلايا حفظ الطاقة لإعادة استخدامها، النانو.
و فى مجال الصناعات النسيجية، فإن الملابس النانوية الذكية بعضها الآن في الأسواق، وتتميز بأنها خفيفة الوزن ولها مقاومة عالية لامتصاص السوائل والبقع والأوساخ وكذلك فإن أصباغ النانو متعددة الأغراض يتوفر الكثير منها حالياً في الأسواق بدء من طلاء الثلاجات الذي يمنع نمو الميكروبات والجراثيم، وصولاً إلى طلاء السيارات الذي يمنع التصاق ذرات الغبار وقطرات الماء على جسم السيارات.
وفي مجال معالجة المياه، تستخدم المرشحات النانوية في عملية التحلية وإزالة الأملاح من المياه.
وفي مجال وسائل النقل والمواصلات، تم استخدام مواد النانو كإضافات لوقود السيارات لتحسين كفاءة الاحتراق، واستخدام سوائل تحتوي على مواد نانوية لامتصاص الصدمات والاهتزازات أثناء قيادة المركبات، كما تم إضافة مواد النانو إلى إطارات المركبات مما ساعد في الحصول على إطارات لها مقاومة عالية للتلف والاحتكاك، كما أن إضافة مواد النانو إلى البوليمرات سينتج عنه مواد ذات قوة عالية وخفيفة الوزن، يمكن استخدامها في صناعة هياكل السيارات.
وفي مجال الاتصالات والمعلومات، يتم استخدام تقنية النانو في تصنيع كوابل وشبكات و دوائر يمكنها تحقيق طفرة في هذا المجال، من حيث القوة الاستيعابية وكفاءة هذه الدوائر، ويظهر ذلك في حجم المنتج أو كفاءته العالية، كما في الأجهزة الحديثة من الكمبيوتر والهواتف المحمولة.
وفي مجال الهندسة الإنشائية، يتم استخدام تقنية النانو في تحضير مواد بناء أكثر كفاءة وأشد صلابة وأرخص سعراً سعرا من المواد المستخدمة
حاليا،ً وكذلك في إنتاج جيل جديد من أنواع الطلاء والدهانات الذكية المقاومة للخدوش والقادرة على التحذير من التصدعات في البني التحتية، فمن خلال إدخال دوائر إلكترونية في عملية تصنيع الطلاء نفسه، يمكن لهذه الطلاءات أن تعمل على إطلاق جرس إنذار إلكتروني عند وجود تصدعات غير مرئية في هياكل الكباري والجسور
. وفي مجال الزراعة، يتم استخدام تقنية النانو في تصنيع أدوات بمواصفات خاصة تساعد على زيادة خصوبة التربة ورفع إنتاجية المحاصيل، وكذلك في تصنيع أدوات صغيرة تستخدم في رش المخصبات الزراعية بمعدلات مقننة وبعناية فائقة.
شكل: تقنية النانوتكنولوجي تحمل في طياتها آفاق وتطبيقات واعدة في الكثير من المجالات
وفي دراسة مسحية، الأولى من نوعها بعنوان "تكنولوجيا النانو النانوتكنولوجي من حيث تأثيرها على التنمية" "النامي والعالم world Nanotechnology and the Developing بجامعة "تورنتو" الكندية، قام بها باحثون في مركز أخلاقيات الأبحاث ، PLOS Medicine تضمنت ونشرت عام 2005 مجلة بلوس ميدسین ال عشرة تطبيقات استطلاع رأي لجنة مكونة من 63 خبيراً لتحديد أهم النامية في مجالات المياه للنانو تكنولوجي تحتاجها البشرية وخاصة الدول العشر القادمة، وتوصلت والزراعة والصحة والطاقة والبيئة في السنوات مرتبة حسب إمكانية توفيرها اللجنة إلى أن تكنولوجيات النانو العشرة من غيرها، هي كما الفائدة للدول النامية في المستقبل القريب أكثر يلي :
- خزن وإنتاج وتحويل الطاقة Energy Storage, Production And Conversion
- تحسين الإنتاج الزراعي Agricultural Productivity enhancement
- معالجة وتنقية المياه Water treatment and remediation
- تشخيص ومعالجة الأمراض Disease diagnosis and screening.
- نظم نقل الأدوية Drug delivery systems.
- معالجة الطعام وتخزينه Food processing and storage. 7
- معالجة تلوث الهواء Air pollution and remediation
- البناء Construction
- مراقبة الصحة Health monitoring.
- مقاومة الآفات والحشرات Vector and pest detection and control .
وقد أثبت الدراسة توافق الأهداف من النانو تكنولوجي مع أهداف التنمية الدولية التي حددتها الأمم المتحدة في الالفية الثالثة ففي عام 2000، تعهدت جميع الدول الأعضاء في الأمم المتحدة وعددها 189 بالوصول إلى 8 أهداف لدعم التنمية الإنسانية وتشجيع الاستقرار الاقتصادي والاجتماعي حتى 2015م. ويشرح القائمون بالدراسة كيف يمكن لهذه التطبيقات العشرة المساهمة تحقيق أهداف الأمم المتحدة.
يقول البروفيسور "بيتر سينجر Peter Singer، كبير العلماء في مركز مكلفلان - روتمان للصحة العالمية Mclaughlin-Rotman Center for Global Health وأستاذ الطب في جامعة تورنتو الكندية وأحد القائمين على الدراسة أن هذه الدراسة ربما تساعد على التوعية بأهمية الاستثمار في تكنولوجيا النانو، وقد تساهم في تحقيق الهدف الذي حددته الأمم المتحدة عام 2000 وهو القضاء على الفقر والجوع بحلول العام 2015، إذ إن تطبيقات النانو تكنولوجي لها تأثير كبير في تحسين أحوال معيشة الكثير من الناس في العالم الثالث. وبالتأكيد فإن العلوم والتكنولوجيا لن يكفيا وحدهما لإيجاد الحلول السحرية لحل جميع . مشكلات الدول النامية ولكنها عوامل أساسية في التنمية. النانو تكنولوجي هي مجال حديث وسوف يعطي حلولا جذرية وغير تقليدية بل وغير مكلفة لكثير . من المشكلات المزمنة في العالم النامي. وقد أشار الباحثون إلى أن بعض البلدان النامية أطلقت مبادرات خاصة لاستخدام النانو تكنولوجي لضمان قوة اقتصادها ومثال ذلك الهند التي خصصت 20 مليون دولار من خلال وزارة العلوم والتكنولوجيا لأبحاث النانو تكنولوجي في الأعوام من 2004 إلى 2009.
يقول البروفيسور عبد الله دار Abdallah Daar، أستاذ علوم الصحة العامة والجراحة ومدير الأخلاقيات والسياسة في مركز مكلفلان لطب الجزيئات Mclaughlin Centre for Molecular Medicine بجامعة تورنتو الكندية وأحد المشاركين في الدراسة بأن هناك احتياج واضح للمجتمع الدولي لزيادة معدل استخدام النانو تكنولوجي في الدول غير الصناعية لمجابهة تحديات التنمية .
الاكثر قراءة في الفيزياء الجزيئية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
