ربما لم تحظ أي تكنولوجيا سابقة باهتمام وترقب كمثل الذي حظيت به تكنولوجيا النانو Nanotechnology التي تعد وبحق تكنولوجيا القرن الحادي والعشرين والمفتاح السحري للتقدم والإنماء الاقتصادي المبني على العلم والمعرفة ⁷.

ويُقصد بعلم النانو Nanoscience ذلك العلم الذي يعتني بدراسة وتوصيف مواد النانو وتعيين خواصها وخصالها الكيميائية، الفيزيائية والميكانيكية مع دراسة الظواهر المرتبطة الناشئة عن تصغير أحجامها. وغني عن البيان أن تصغير أحجام ومقاييس المواد إلى مستوى النانومتر ليس هدفا في حد ذاته، بل هو فلسفة علمية راقية وانقلاب نوعي وعلمي على كلاسيكيات وثوابت النظريات الفيزيائية والكيميائية، يهدف إلى إنتاج فئة جديدة من المواد تُعرف باسم المواد النانوية لتتناسب خواصها المتميزة مع متطلبات التطبيقات التكنولوجية المتقدمة في هذا القرن وتعزيز الأداء على نحو فريد غير مسبوق ⁸.

وبينما يبدو تعريف علم النانو أمرا سهلا، فإن وضع تعريف محدد لتكنولوجيا النانو يعد أمرا أكثر صعوبة، وذلك نظرا لتشعبها ودخولها في المجالات التطبيقية المختلفة، حيث إن كلا من هذه المجالات ينظر إلى هذه التكنولوجيا من وجهة النظر الخاصة به. وعامة، فإن تكنولوجيا النانو يمكن تعريفها بأنها تلك التكنولوجيا المتقدمة القائمة على تفهم ودراسة علم النانو والعلوم الأساسية الأخرى تفهما عقلانيا وإبداعيا مع توافر المقدرة التكنولوجية على تخليق المواد النانوية والتحكم في بنيتها الداخلية عن طريق إعادة هيكلة وترتيب الذرات والجزيئات المكونة لها، مما يضمن الحصول على منتجات متميزة وفريدة تُوظف في التطبيقات المختلفة ⁹.

وبهذا أضحت تكنولوجيا النانو بمنزلة بحر علمي مترامي الأطراف تمتزج مياهه الساخنة بالإنجازات العلمية المثيرة بالمياه العذبة لينابيع العلوم الأساسية والهندسية والطبية وغيرها من أفرع العلم والمعرفة. ولم تكن لتكنولوجيا النانو أن تبلغ ما وصلت إليه اليوم إلا من خلال اختراع وابتكار عدة تقنيات فريدة كان من شأنها أن تُمكن تلك التكنولوجيا من التحكم في البنية الجزيئية Molecular Structure والتلاعب بذرات المادة وتصميمها وفقا للغرض التطبيقي المراد. وانطلاقا من هذا المفهوم، فإن تطبيقات تكنولوجيا النانو لا تقتصر على فرع واحد بعينه من أفرع العلوم أو الهندسة أو الطب، بل تمتد تطبيقاتها لتشمل جميع الفروع والتطبيقات (الشكل 1 – 4).

الشكل (1 – 4): ينتسب علم وتكنولوجيا النانو في جذوره إلى العلوم الأساسية التي أنبتت جذعه الذي منه تفرعت أغصانه المثمرة لتظلل كل التطبيقات المختلفة ⁴.

يخطئ من يتصور أن تكنولوجيا النانو هي مجرد أداة أو وسيلة للحصول على منتج متميزا ولعل من الإنصاف أن نعترف بأنها أرقى من هذا بكثير، فكما ذكرنا من قبل أنه في غياب تلك التكنولوجيا وتقنياتها ما كان لنا أن نحقق تلك الطفرات الجبارة والقفزات العملاقة في دنيا عالم الاتصالات والمعلومات وما كان لنا أن نتبحر لنسبح في المياه العميقة للهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية في غياب تكنولوجيا النانو لم يكن للعالم أن يحقق تلك الإنجازات المتلاحقة في عالم الطب والدواء ومكافحة السرطان ودحره في مرقده، كما لم يكن ممكنا لنا أن نطوع ذرات المواد الكيميائية لأن تبحر خلال الشرايين الدموية متخذة في ذلك قواربها من كرات الدم الحمراء حتى تصل إلى الخلايا العليلة في الجسم كي تقدم لها الأمل والعلاج، لم يكن في استطاعة العالم أن يتحدث عن إمكان توظيف الخلايا الشمسية والمواد النانوية المخزنة لغاز الهيدروجين في مجال توليد الطاقة الشمسية وتصنيع بطاريات الهيدروجين لولا تلك الوثبات التكنولوجية الرائدة التي سخرتها لنا تكنولوجيا النانو في مجال الطاقة الجديدة والمتجددة. هل كان لنا أن نستخدم تلك الأجهزة الصغيرة المحمولة بين كفوف أيدينا والتي بها نستطيع تحديد مكاننا وإحداثياته وتهدينا لسلوك الطريق الصواب خلال رحلاتنا في الطائرات والسفن والسيارات؟ هل كان للبشرية أن تنعم بشرب مياه عذبة نقية خالية تماما من الأملاح والشوائب والبكتيريا لولا استخدام المرشحات النانوية المنقية المياه؟ وماذا عن تنقية المياه الجوفية من السموم الكيميائية لمخلفات الأسمدة بواسطة المواد النانوية؟

_________________________________
هوامش

(4) تم تنفيذ الشكل بواسطة المؤلف.

(7) أستاذ دكتور محمد شريف الإسكندراني: تكنولوجيا النانو، نصف قرن بين الحلم والحقيقة مجلة العربي – وزارة الإعلام في دولة الكويت العدد الرقم 607، يونيو 2009، الصفحات 152، 159.

(8) أستاذ دكتور محمد شريف الإسكندراني: التقانة النانوية لدفع قاطرة التنمية مجلة التقدم العلمي – مؤسسة الكويت للتقدم العلمي، العدد 66 أكتوبر 2009، الصفحات 25 – 33.

(9) المرجع السابق.

مواضيع ذات صلة

The mean free path

Collisions between molecules

The specific heats of gases

Atomic processes

حساسات أنابيب الكربون النانوية

المحفزات النانوية

الطرق المستخدمة في الطلاء النانوي

مواد الطلاء النانوية واستخداماتها

تطبيقات الاسلاك النانوية

ماهي الاسلاك النانوية

الأسلاك النانوية

تصنيف المتراكبات النانوية وتطبيقاتها