إنه ببساطة:
التحكم التقاني في مستوى أبعاد دقيقة جداً تتراوح بين واحد ومائة نانومتر
اشتق مصطلح النانو من كلمة إغريقية تعني القزم ويمثل واحد من البليون من المتر وللتوضيح يبلغ قطر الشعرة البشرية ثمانين ألف نانو متر وقطر الذرات أقل من النانومتر، ولا تمثل هذه الواحدة أصغر وحدة لقياس أبعاد المادة ولكنها تمثل المستوى الأدق المتاح أمام منابلة المادة
فـ
علوم النانو: دراسة الظواهر وطرق منابلة المادة في مستوى الذرات والجزيئات الصغرى والكبرى
تقانات النانو: تصميم بنى وأدوات وأنظمة وتطبيقها وإنتاجها وتحديثها في إطار التحكم في مستوى النانو متر بالشكل والحجم
للنانو إضافة إلى تقزيم الأبعاد الطولية على الأقل أهميتان أخريان:
الأولى: التصغير ينمي كثيراً مساحة السطح النسبية وهذه الزيادة في مساحة سطح المواد نسبة إلى الكتلة تؤدي إلى تنامي مضطرد في الفاعلية الكيماوية
الثانية: خضوع هذه المستويات الدقيقة لظواهر الميكانيك الكمي وقوانينها ذلك أن سيطرة الظواهر الكمومية في مركبات النانو تؤدي بالضرورة إلى إحداث تغييرات هامة غير مألوفة في السمات البصرية والمغناطيسية والكهربائية لهذه المواد دقيقة الأبعاد
لكن سباق النانو الزمني تعترضه عراقيل تقنية حقيقية:
أولاً:التطوير من مستوى المخبر إلى مستوى الصناعة
ثانياً:فهم صفات المواد في مستوى النانو واستيعابها
ثالثاً: تحويل المعرفة العلمية إلى تطبيقات
رابعاً: التنظيم والمعايرة والتصنيف وتحديد المخاطر
إن العديد من العلماء المهتمين بعلوم النانو انخرطوا بثقة في البحث المحموم عن كيفية تشكل بنى الجزيئات الحيوية إلى فك الطلاسم المحيطة بمنابلة المادة الحية وحتى ابتكار أجهزة شبيهة بتلك المتوفرة لدى الكائنات الحية ذات أبعاد جزيئية
حيث يشبّه العلماء خلايا جسم الإنسان ومكوناتها ذات المنشأ الطبيعي الحي بأجهزة النانو، لكن يرى العلماء أن المواد المكونة للأنظمة الحيوية تعاني عموماً من طبيعة هشة وغير مستقرة فهي لا تحتمل الظروف المتطرفة ولذلك يرجح بعض العلماء أن الآلات الجزيئية المبتكرة ستبنى في المستقبل من مواد مختلفة تملك قوة وديمومة متفوقة
تقانات النانو في تصنيع منتجاتها:
يتم تقسيم أساليب التصنيع في النانو إلى قسمين رئيسين:
التصنيع من أعلى إلى أسفل:من تطبيقاته إنتاج مرايا ذات جودة بصرية متميزة بالاعتماد على القص والحفر وما إلى هنالك من وسائل متبعة في الهندسة الدقيقة للسطوح
التصنيع من أسفل إلى أعلى:يعتمد على إنشاء بنى لاعضوية أو عضوية انطلاقاً من ذرات أو جزيئات أحادية بسيطة مثل تصنيع مواد التجميل وإضافة خاصة للوقود..الخ
الأجهزة المستخدمة في علوم النانو:
1 .تقانات الإشعاع الالكتروني:يستخدم المجهر الالكتروني النفوذي في اختبار طبيعة البنية الداخلية للمواد الصغيرة وتصل درجة التمايز هنا إلى حد تحديد موضع الذرات المختلفة وتوزّعها.
2 .تقانات المسبار الماسح:يستخدم هذا المسبار لالتقاط صور عبر الاستفادة من التأثر المتبادل بين رأس خاد وسطح العينة
3 .ملاقط ضوئية:تستخدم هذه التقانة إشعاعاً ليزرياً أحادياً موجهاً إلى منطقة معينة من سطح العينة حيث يولد ضغط الإشعاع ما يكنى بالفخ الضوئي الذي يستطيع أن يمسك بجزيء أو حبيبة تستقر في مركزه
من كتاب قيادة ثورة النانو، إعادة ترتيب العالم وإنتاجه
أ.د. عبد القادر رحمو
الثلاثاء 29 أغسطس 2017, 8:55 am من طرف hassan
