تقنية النانو

رسالة وصلتني

تطوّر التّقنيّة من المصباح الإلكترونيّ حتّى تقنيّة النانو .. أعجوبة العالم المعاصر
صورة

كثيرا ما نسمع، خاصّة في الآونة الأخيرة، عن « النّانو تكنولوجي» خاصّة في الحديث عن الصناعات أو في المجالات الطبية، لكنّ الكثيرين أيضا لا يعلمون ما هي هذه التقنية وما هي آخر استخداماتها.
النّانو Nan عبارةعن "وحدة قياس" تعادل واحد على مليون من المليمتر، أو واحد على مليار من المتر. وهو يساوي واحد على عشرة آلاف من سُمك شعرة رأس الإنسان، لك عزيزي القارئ أنْ تتخيّل مدى صغر النّانو، فهو يعادل حجم عشر ذرّات من الهيدروجين، أو يساوي معدل نموّ ظفر الإنسان في الثّانية، كما أنه يمكن أنْ يساوي حجم ارتفاع قطرة الماء الواحدة بعد بسطها كليّاً على سطحٍ مساحته متر مربّع، أو واحد على عشرة من سماكة الطبقة الملوّنة على النظّارات الشّمسيّة.

وبمعنى آخر فإنّ النانوتكنولوجي هوالجيل الخامس الذي ظهرفي عالم الإلكترونيات. وقد سبقه :

أولاً الجيل الأوّل الذي استخدم المصباح الإلكتروني Thermionic Valve بما فيها التلفزيون،

والجيل الثّاني الذي استخدم جهاز الترانزيستور Transistor،

ثم الجيل الثالث من الإلكترونيات الذي استخدام الدارات التكاملية Integrated Circuits، وهي عبارة عن قطعة صغيرة جداً قامت باختزال حجم العديد من الأجهزة بالرفع من كفاءتها وعدّدتْ من وظائفها .

وجاء الجيل الرابع باستخدام المعالجات الصغيرةMicroprocessor الذي أحدث ثورة هائلة في مجال الإلكترونيات بإنتاج الحاسبات الشخصية (Personal Computer).

أمّا الجيل الخامس فهو المعروف بالنانو تكنولوجي الذي ما يزال في تطوّر هائل مستمر.

متى كانت البداية الحقيقية لعصرالنانوتكنولوجي؟
شهد عام 1990 الانطلاقة الحقيقية لهذا التقنية، ويرجع الاكتشاف الأول لها إلى العالم الامريكي "ريتشارد فايمينن" الحائز على جائزة نوبل للفيزياء عام 1959.

ماهي أكثر استخدامات النانو؟
المجال الطبي
أكثر الاستخدام لها في مجال اختبارات الكشف عن الأمراض ، بالإضافة إلى العلاج الكيميائي، كما أنّها تدخل في صناعة مضخّات الأنسولين المستخدمة كوسيلة فعالة في علاج مرض السّكّري وغيرها الكثير.
ومن المتوقع في المستقبل القريب، أن تتمكن تقنية النانو في عالم الطب وفي أقسامها المختلفة مثل نظام إيصال الدواء إلى الجسم، وأنواع العلاج، وتصوير أجزاء الجسم بأساليب متطوّرة للغاية بحيث تتمكن من تحقيق ثورةعلمية يسجلها التاريخ الإنساني، بين ثورات البشرالعلمية والتقنية.

السرطان والأورام لخبيثة
وهومن أكثر الأمراض التي أعْيتْ الطب، ومهما تحقّق من تقدم فإنّ مرض السرطان والأورام الخبيثة التي قد تظهرفي أجزاء مختلفة من جسم الإنسان تظلّ في ازدياد كبير.
إن قدرة تقنية النّانو على تشخيص الأورام السرطانية، هي من بين الأحلام التي راودتْ لسنين مُخيّلة الباحثين، فبالإمكان باستخدام تقنية النانو الحصول على صورمتطورة من الناحية الطبية للأورام والخلايا السرطانية، ويمكن القول أنها صوراستثنائية كما أنّ أحجام هذه الصور تساعد الأطباء والباحثين في الحصول على معلومات كافية حول هذه الأورام، وقد أظهرت نتائج آخرالبحوث أنّ العلماء قد توصّلوا إلى طريقة جديدة بفضل تقنية النّانو يمكن بواسطتها تصويرالأورام الخبيثة في الجسم وتحديد أماكنها بدقة، ومن بعد ذلك القيام بعملية العلاج بشكل مباشرمن خلال التخلّص من الورم الخبيث.

مجال صناعة الطائرات والسيارات
تقدّم تقنية النانو الكثير لتحسين الصناعة في هذا المجال، فمثلا تتدخّل هذه التقنية في صناعة الأبواب والمقاعد والدعّامات، ومن أهمّ مميزات هذه القطع المحسّنة أنها صلبة وذات مرونة عالية في نفس الوقت كما أنّها تتميّز بخفّة وزنها.
وتدخل النانو أيضا في تحسين الزّجاج بشكل عام، وتحسين زجاج النّوافذ بشكل خاصّ، حيث يصبح عالي الشفافية، وذلك باستخدام نوع معيّن من جسيمات النانو في صناعة نوع من الزجاج يعرف باسم «الزجاج النشط»، حيث أنّ هذه الجُسيمات تتفاعل مع الأشعة فوق البنفسجيّة، فتهتزّ ممّا يُزيل الرّواسب والأوساخ والغبار الملتصق بالسيّارات، كما أنّ هذه الجُسيمات تتميّز بأنها تشكّل سطحاً قابلا للماء، مما يجعل تنظيفها أمرا سهلاً، لدرجة أنّه أُطلق عليها اسم «زجاج التنظيف الذاتي». ومن ميزات القطع المحسّنة المستخدمة في صناعة الأجزاء الداخلية أنّها تقلّل من استهلاك الوقود. ،كما أنّها ستساعد في صنع محرّكاتٍ نفّاثة تتميّز بهدوئها وأدائها العالي.

المجال العسكري
وأكثر المجالات لها في قضية التجسّس، حتى أنّ البعض يخشى بأنّ الحياة المدنية للأشخاص ستكون مكشوفةً للعيان مع هذه التقنية المُخيفة، التي لن يكون معها خصوصيّة لأحدٍ في منزله مع استخدامها. فالدول المتقدّمة توصّلتْ لصنع طائرات تجسّسيّة بحجم راحة اليد بواسطة تقنية النانو. وفي مجال صناعة الأسلحة والقنابل فإنّ الميدان خصب لإنتاجها بتقنية النانو، فعلى سبيل المثال فإنّ أصغرحشرة تكون بحجم 200 مايكرون، وهذا يمثّل الحجم المناسب للأسلحة القادرة على تعقّب الأشخاص غير المحميّين لحقن السّموم في أجسادهم، كذلك صناعة أقراص تُغيّر من العمليات الاستقلابيّة في خلايا أجسام الجنود، بما يمنحهم القدرة على البقاء لعدّة أيّام دون نوم أو أكل ، واستخدام نحل قادرعلى اكتشاف المتفجّرات.

مجال الفضاء
فقد تمّ تصنيع مجس كيميائي مُحكم باستخدام أنابيب نانوكربونيّة. ومثل هذا الجهاز مثاليّ للاستخدام في مهامّ ناسا NASA المتعلقّة بكيمياء الفضاء. كما تمّ تصميم جهاز لقياس الموجات باستخدام تقنية النانو، وهو جهاز أداؤه أعلى بكثير من الأجهزة التجارية المتوفرة بينما يستخدم طاقة أقلّ، كما أنّه أخفّ وأصغرحجما.

أفكار وتوجّهات أخرى باستخدام هذه التقنية:
- إيجاد بديل إلكتروني للجزء الحيويّ من الأدمغة البشرية، كذلك الوصول إلى وضع يستطيع معه صاحب الدماغ المعدَّل إلكترونياً تحميل الذاكرة بمئات أضعاف ما هو متاح طبيعياً، وتخزين التعليمات المعقّدة، والقدرة على تحقيق الاتّصال والتواصل بين دماغ بشري وآخر.
- ابتكار أعضاء وبدائل مصنّعة لأجزاء من الجسم بما يتيح رفع مستوى وقدرات الأداء البشري.
- صنع روبوتات تكاد تطابق الكائنات الحيّة، مصمّمة على غرار الصراصير، تستطيع التسلّق على الجدران والسلالم والتضاريس الصّخريّة المختلفة.
- صنع أنظمة ترصد من مسافة بعيدة الحالة الذهنية للأشخاص المشكوك بهم، أوالمرغوب بمراقبتهم والتجسس على أفكارهم باستخدام تقنيّة قريبة من التصوير بالرنين المغناطيسي وسواه، بحيث تتمكن هذه الأنظمة من كشف نوايا الشخص وقراءة أفكاره مسبقا.
عن موقع www.sianceetavenir.fr

وهنا بحث مفيد

http://uqu.edu.sa/page/ar/55475

جاء في أوله :

إشراف سعادة الأستاذ الدكتور أ. د. زكريا بن يحيى لال.

الفصل الدراسي الثاني للعام الدراسي 1429/ 1430هـ.

مقدمة:

لا يستطيع أحدٌ في حياتنا اليوم أن يعيش بمعزلٍ عن العالم، فهو يتأثر به أو فيه يؤثر، أو على الأقل يسمع عن متغيراته، ويقرأ عن مستجداته، ذاك أنَّا في عصرٍ تديره التقنية وتزاحمك المعلوماتية كل جوانبه فلا تكاد تحيط بتلك الجوانب علماً، ونحن في بلدنا العامر النامي ليس لنا غنىً عن الدخول في غمار التعامل بل والتفاعل مع تلك التقنية، وليس لنا أن نبقى متأثرين بالعالم من حولنا غير مؤثرين فيه، ولا أن نبقى مستقبلين دون أن نكون خير مرسِلين، إننا اليوم في تحدٍ مع أنفسنا قبل كل شيء لنخرج كوامنها وطاقاتها في مختلف المجالات، ثم إننا في تحدٍ مع هذا الزخم الهائل من المعلوماتية وهذه العجلة التقنية التي تنطلق بسرعةٍ فلكيةٍ دون توقف، نخوض ذلكم التحدي وطموحنا إن لم يكن الأصل فينا أن نكون نحن المبادرين في صناعة العالم والحياة كلها من حولنا، وهذه البلاد تملك أغنى ثروةٍ في العالم كله، إنهم أبناؤها المؤمنون الصادقون العاملون الفاعلون، ولا يزال أولئك الأبناء يسابقون الزمن وينبرون لمتغيراته ليجعلوها متغيراتٍ تابعةٍ لإسهاماتهم ومبادراتهم في كل ميدان، وهاهم أولاء على كافة المستويات يتميزون وفي كل اتجاه، واليوم والعالم يتحدث عن النانو وتقنياته لم تقف بلادنا متفرجةً متلقيةً بل هاهي ذي تبادر لتكون لها الريادة في هذا المجال، ولا غرو أن يكون ذلك وأعلى رجلٍ في هرمها وأحرص مؤمنٍ على تقدمها وأول رائدٍ في تميزها خادم الحرمين الشريفين يبادر إلى أن تلج بلادنا عالم البحث والتجريب في هذا المجال من خلال جامعته للعلوم والتقنية، وفي عاصمة في بلادنا في أعرق جامعاتنا جامعة الملك سعود معهد الملك عبدالله لتقنية النانو، والبلد تتناول هذه التقنية بكل تفاعلٍ واهتمام، ومن ذلك التداعي والتفاعل ما يسره الله لنا معشر طلاب الدكتوراه بقسم المناهج وطرق التدريس أن نحيا مع هذا الموضوع من خلال مقرر "تطبيقات في تكنولوجيا التعليم" وإن لم يكن لنا نحن التربويين هذا التفاعل فلمن يكون إذن؟ إننا ومن خلال أستاذ المقرر سعادة الأستاذ الدكتور/ زكريا بن يحي لال -وفقه الله- قمنا بجولةٍ في هذا المجال نتعرَّف على مفاهيمه ومصطلحاته وتاريخه ونشأته ومجالاته واستخداماته في مجال الطب والصناعة و تقنية النانو والبحث العلمي وواقع النانو في الدول العالمية و العربية وفي المملكة واهتمامات خادم الحرمين الشريفين بتقنية النانو تكنولوجي و أهمية البحث العلمي في تعزيز الصناعات والابتكارات و تجارب الدول العالمية و العربية في مجال تنمية تقنية النانو تكنولوجي، ثم عرجنا بتعريفٍ موجز لمعهد الملك عبدالله لتقنية النانو، وكذلك المركز السعودي لتقنية النانو على الشبكة العنكبوتية، ومضينا في ذلك آملين ألا نكون بمعزلٍ عن هذه التقنية، ثم ليكون لنا في ميدان التربية والتعليم انطلاقةٌ أخرى لتنشئة جيلٍ واعٍ يصنع مستقبله ومستقبل بلاده من هذه الأبواب العلمية المشرعة.

نسأل الله تعالى أن يكون عملنا هذا في سبيل الله وسبيل طلب العلم ومفتاحاً لغيرنا لتناول الموضوع دراسةً وبحثاً. ونسأله تعالى أن يجزل الثواب لأستاذنا القدير وأن يوفقنا لكل خير،،،،

طلاب الدكتوراة بقسم المناهج وطرق التدريس دفعة 1428هـ