اختراعات غيرت التاريخ.. "النانو" عالم صغير ومستقبل كبير

كانت الحاجة ولا تزال أم الإختراعات، فكلما تقدمت مجالات الحياة، كلما مهد ذلك لثورة تكنولوجية، ففي سعي الإنسان نحو التكيف مع البيئة المحيطة، والإستفادة منها، قام بابتكار آلاف الإختراعات لكي تصبح حياته أكثر سهولة.

وضمن هذه السلسلة الرمضانية سيستعرض لكم موقع "ولو.بريس" أهم الإختراعات التي غيرت حياة الإنسان وسنبدأ بتقنية عجيبة إسمها "النانو".

كلمة "النانو" أو تقنية النانو (الجزيئات متناهية الصغر) بدأنا نسمعها في السنوات الأخيرة، ولكن ماهي هذه التقنية بالتحديد ؟ ولما كانت ولا زالت تنال هذا الإهتمام في شتى مجالات الحياة ؟.

"النانو- تكنولوجي" هو مصطلح يطلق على كل ما يتعلق بالجزيئات متناهية الصغر، والتي قياسيا يتراوح طولها مابين (1- 100 نانومتر)، يشمل هذا العلم دراسة هذه الجزئيات متناهية الصغر علميا وهندسيا وأيضا تطبيقاتها في التكنولوجيا الحديثة.

ولا يقتصر علم النانو (Nanoscience) وتطبيقاته على علم الكيمياء فقط بل يمتد إلى فروع العلوم المختلفة مثل الأحياء والفيزياء والهندسة وعلم المواد.

والغريب أن هذا العلم تمت الإشارة إليه قبل قرن كامل من اعتماد تسميته كمصطلح علمي ألا وهو النانو تكنولوجي، حيث بدأ ذلك في عام 1959م في محاضرة ألقيت باجتماع الجمعية الفيزيائية الأميركية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، حين وصف العالم الفيزيائي Richard Feynman عملية يمكن من خلالها التحكم في بنية الذرات والجزيئات عند تكوين المواد المختلفة كوحدات منفردة، بمعني أنه يمكن ترتيب الذرات أو الجزيئات عند تكوين مادة كيميائية بالشكل المرغوب فيه من أجل تحسين خواص المادة النهائية مقارنة بالطرق العادية لتكوين هذه المواد.

والنانومتر يمثل جزء من بليون جزء من المتر (المتر = 109 نانومتر)، مما يعني أنه لا يمكن رؤية الجزيئات عند هذا المستوى بالعين المجردة؛ يسهل تخيل هذه المواد النانومترية إذا قمنا بمقارنة طولها بأطوال المواد المختلفة من حولنا، كمثال يُمَثل سُمك ورقة من جريدة حوالي 100.000 نانومتر أما سمك شعرة من جسم الإنسان يترواح من 80 ألف إلى 100 ألف نانومتر،  بينما يصل قطر ذرة واحدة من الذهب إلى 0.33 نانومتر تقريبا، وهو أيضا مقدار ما ينموه ظفر الإنسان في الثانية الواحدة.

والهدف من وراء اختراع تقنية النانو هو جعل المواد متناهية الصغر ثم تحسين خواصها والذي يرتبط بشكل مباشر بزيادة مساحة سطحها الإجمالي؛ وبالتالي مضاعفة خواصها الأصلية كلما زادت مساحة السطح، كصناعة مواد ذات خواص أفضل تدخل في صناعة الأجهزة الإلكترونية والطبية، السطوح المختلفة، والأنظمة المتعددة، والترسيب الكيميائي للبخار، والتجميع الذاتي وغيرهم، ويمكننا أن نجد هذه الصناعات في العديد من الأشياء حولنا بدءا من الأدوات الرياضية كمضارب التنس إلى المحفزات الصناعية التي تستخدم في تكرير الزيوت الخام والأجهزة الأكثر تعقيدا مثل أجهزة استكشاف السموم الكيميائية والبيولوجية.

ولنلقي النظر على مثالين في مجال الصحة والطب، مؤخرا صار بإمكان المريض الكشف عن السرطان في أولى مراحله مما يسرع الحصول على العلاج ويوفر عليه رحلة من الألم، كل ما يحتاجه المريض هو شريحة محمولة مصنعة بتقنية النانو، ونقطة دم، ما يحدث هنا هو تغير فيزيائي على سطح الشريحة عندما تتواجد دلالات أورام في عينة الدم، هذا التغير يتناسب طرديا مع تركيز المادة المستهدفة في الدم، ويمكن لهذه الشريحة إجراء العديد من التحاليل في آن واحد ويمكنها قياس أقل التركيزات بدقة وفعالية وفي أقل وقت ممكن.

وفي الأخير أشير إلى أننا، لا نستطيع أن نحصر استخدامات تقنية النانو منذ أن نشأت وحتى الوقت الحالي، ولكن نستطيع أن نجزم بأنها ساهمت ولازالت تساهم في تطوير الحياة من حولنا.