تقنية النانو علم وهندسة وتكنولوجيا تهتم بدراسة وتصميم وإنتاج وتطبيق الهياكل والأجهزة والأنظمة عن طريق التحكم في مادة مقياس النانو. الذي يمثل وحدة قياس صغيرة جدا تساوي جزء من المليار من المتر.
لمقارنة وحده تلك القياس فـ هي تبلغ قطر شعرة الإنسان حوالي كما أن هذا المقياس الذري والجزيئي يظهر للمادة خصائص فيزيائية وكيميائية وبيولوجية فريدة تختلف عن خصائصها على المقاييس الأكبر.
يعتبر الفيزيائي الأمريكي الحائز على جائزة نوبل ريتشارد فاينمان على نطاق واسع بأنه صاحب الرؤية لمفهوم تقنية النانو الحديثة. لأنه تخيل معالجة الذرات والجزيئات بشكل فردي لبناء هياكل وأجهزة جديدة ذات خصائص فريدة. واستكشف أفكار مثل تصغير المعلومات بشكل هائل وإمكانية تصنيع آلات صغيرة جدًا يمكنها بناء نسخ من نفسها.
لذلك هذه التقنيه ليست من اختراع شخص واحد لكن ريتشارد فاينمان وضع الأسس المفاهيمية والرؤية المستقبلية لهذا المجال ويُنسب إلى نوريو تانيجوتشي استخدام مصطلح “تقنية النانو” لأول مرة حتي أصبح هذا المجال واقع علمي وتكنولوجي.
تأثيرات تقنية النانو على الصناعة :
1. إنتاج مواد نانوية مثل أنابيب الكربون النانوية والجرافين التي تمنح المنتجات قوة وصلابة فائقة مع الحفاظ على وزن خفيف لـ صناعة مركبات أخف وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة ومواد بناء أكثر متانة.
2. استخدامها أيضا في صناعة الموصلات وأشباه الموصلات بوجود مواد عازلة وحرارية فائقة كما يسمح بإنتاج أسطح ذات خصائص محددة مثل مقاومة الخدش، ومقاومة الماء والبقع، ومضادة للميكروبات، وذاتية التنظيف.
3. له ضرورية هامه في الطلاءات والأصباغ وشاشات العرض لابراز جودة الألوان ووضوح الصورة كما يتم استخدام مواد نانوية كمحفزات في العمليات الكيميائية والصناعية ويقلل من استهلاك المواد الخام.
4. تطوير عمليات تصنيع على المستوى النانوي لـ تحقيق إنتاج أكثر استدامة وصناعة أجهزة استشعار وأدوات دقيقة لها استخدامات واسعه في مجالات مثل الطب والبيئة والإلكترونيات.
5. صناعة الأقمشة مقاومة للماء والبقع والتجاعيد، وأقمشة أيضا مضادة للميكروبات ونوع أخر ذكي ذات خصائص استشعارية مع إنتاج بلاستيك ومواد مركبة أخف وزنًا وأكثر قوة ومتانة.
6. يهتم أيضا بالخلايا الشمسية وبطاريات لها تخزين أعلى وفترة شحن أقصر كما يصنع مواد تغليف ذكية تحافظ على جودة الطعام لفترة أطول ومواد مضادة لأي سموم وتحسين النكهة والسلامة الغذائية.
أقرأ أيضا : ما هي تقنية 5G؟ وكيف تؤثر على سرعة الإنترنت والاتصالات؟
ارتباط تقنية النانو بــ الطب :
1. التشخيص المبكر في اكتشاف المؤشرات الحيوية للأمراض (مثل البروتينات أو الحمض النووي) حتى قبل ظهور الأعراض السريرية وهذا يسمح بتدخل علاجي مبكر وزيادة فرص الشفاء.
2. يمكن استخدام الجسيمات النانوية كعوامل تباين في التصوير الطبي مثل الرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. ثم يوضح الأنسجة والأعضاء مع تحديد الأورام الصغيرة أو المناطق المصابة.
3. الأدوات النانوية تستخدم في تحليل عينات الدم أو البول والأنسجة بكميات صغيرة جدا حتي يسهل التشخيص السريع وتخترع جسيمات نانوية. أيضا لـ تحميل الأدوية وحمايتها أثناء دورانها في الجسم وإطلاقها في موقع المرض.
4. تصميم أنظمة توصيل نانوية تستجيب لمحفزات معينة موجودة في موقع المرض مثل درجة الحموضة المختلفة لإطلاق الدواء في الوقت والمكان المناسبين وامتصاص الأدوية لـ يزيد من فعاليتها.
5. جسيمات نانوية يتم تنشيطها بواسطة الليزر أو الموجات فوق الصوتية لتوليد حرارة موضعية لتدمير الخلايا السرطانية دون الإضرار بالأعضاء المحيطة حتي يسمح بتدمير الخلايا السرطانية فقط.
6. هناك مواد نانوية تقوم بتكوين سقالات ثلاثية الأبعاد تحاكي البيئة الطبيعية للخلايا لتعزز نمو وتكاثر الخلايا وتكوين أنسجة جديدة لإصلاح أو استبدال الأنسجة التالفة أو المريضة كما تساعد في تئام الجروح وتقليل خطر العدوى.
7. تقديم مستضدات للقاحات بطريقة أكثر فعالية لتحفيز استجابة مناعية قوية وطويلة الأمد مع وجود أجهزة قابلة للزرع أو الارتداء لمراقبة العلامات الحيوية بشكل مستمر.
طرق التعامل مع تقنية النــانو :
1. التعامل مع برامج المحاكاة الحاسوبية لتصميم هياكل نانوية والتنبؤ بخصائصها قبل تصنيعها مع إجراء تجارب لتقييم أدائها في سيناريوهات مختلفة.
2. بناء هياكل نانوية عن طريق تجميع الذرات والجزيئات وتصميم الجزيئات والمواد بحيث تتجمع تلقائيا لتكوين هياكل نانوية محددة.
3. استخدام أدوات متقدمة مثل المجاهر الإلكترونية ومجهر القوة الذرية ومطيافية مختلفة لتحليل وفهم خصائص المواد النانوية.
4. إضافة جسيمات نانوية إلى مواد تقليدية لتحسين خصائصها (مثل إضافة أنابيب الكربون النانوية إلى البلاستيك لزيادة قوته).
5. اتباع إجراءات سلامة صارمة للتعامل مع المواد في بيئة العمل لتقليل المخاطر المحتملة على العمال بطريقه آمنة ومتوافقة مع الجسم.
Comments are closed.