النانوتكنولوجي

[لك عدت]

النانوتكنولوجي

أخي .. أختي :
هل تخيلت يوماً أن تلبس في معصمك كمبيوتر متكامل الإمكانيات بما فيه هاتف الجوال ..
هل تخيلت يوماً .. أن تأتي للطبيب تشكو من عرض معين فيدخل روبوت في جسمكيتجول في الشرايين يصلح ويرمم ثم يخرج بعد أن أنجز المهمة على أكمل وجه..


هذا ما ستحدثه تقينه النانوتكنولوجي!!!!!

من أسماء هذه التقنية:

- النانو تكنولوجي Nanotechnology
- تقنية المواد المتناهية في الصغر
- التكنولوجيا المجهرية الدقيقة
- تكنولوجيا المنمنمات
- الجيل الخامس


النانوتكنولوجي

يشتق مصطلح "نانوتكنولوجي" من النانومتر، وهو مقياس مقداره واحد من الف من مليون من المتر، اي واحد على بليون من المتر، او واحد من مليون من المليمتر. ويمثل ذلك واحداً على ثمانين الفاً من قطر... شعرة واحدة! واضح انه مقدار شديد الصغر. انه المقياس الذي يستخدمه العلماء عند قياس الذرة والالكترونات التي تدور حول نواة الذرة وما الى ذلك.
تاريخه:

ترجع اول افكار Nanotechnology الى عالم الرياضيات الاميركي فون نييمان، الحائز جائزة نوبل (1959). ولشرح الفكرة، يعطي نييمان المثال التالي: يرسل عالم الى زميله دبوساً كتب على رأسه جملة "ما رأيك بهذا، هل تستطيع تقليده"؟ فيرد الزميل الدبوس بعد ان يكتب على نقطة في تلك الجملة عبارة "حسناً، ما رأيك انت بهذا"؟
في عام 1986، وضع عالم الرياضيات الاميركي اريك دريكسلر، المؤسس الفعلي لهذا العلم، كتاباً اسمه "محركات التكوين"، بسَّط فيه الافكار الاساس لعلم نانوتكنولوجي. وعرض فيه ايضاً المخاطر الكبرى المرافقة له.

الفكره التى يقوم عليها :

تتمثل الفكرة الاساس في الكتاب بان الكون كله مكون من ذرات وجزيئيات Atoms & Molecules، وأن لا بد من نشوء تكنولوجيا للسيطرة على هذه المكونات الاساس. واذا عرفنا تركيب المواد، يمكن صناعة اي مادة، او اي شيء، بواسطة رصف مكوناتها الذرية ورصها الواحدة الى جانب الاخرى. مثلاً، المعروف ان الماس مكون من ذرات الفحم وجزيئياته. ونظرياً، يمكن تفكيك الفحم، ثم اعادة رص مكوناته الذرية لصناعة الماس. يعتبر البورسلان مادة مهمة، ولكنها هشَّة. سبب هشاشتها ان الفراغ بين جزيئياتها، وهي من الرمل، كبير نسبياً، ما يقلل من تماسكها. يمكن اخذ اي بورسلان، مثل الصحون، وتفكيكه الى مكوناته الذرية الاصغر، ثم اعادة رصف هذه المكونات بصورة متماسكة جداً. النتيجة؟ بورسلان اقوى من الحديد، يمكن استعماله في صنع سيارات خفيفة الوزن لا تحتاج الى كثير من الوقود. يتشارك البترول، مثلاً، في تركيبه مع الكثير من المواد العضوية. يمكن تركيب البترول،انطلاقاً من اي نفايات عضوية، بعد تفكيكها الى مكوناتها الذرية ثم اعادة تجميعها لتصنع بترولاً!
الحال ان الاحتمالات لا متناهية. يمكن صناعة التيتانيوم، المعدن الاشد صلابة على الارض الذي تصنع منه مركبات الفضاء، انطلاقاً من اي خردة معدنية. انه انقلاب جذري العلاقة بين الصناعة والمواد الاولية، بل ومجمل نظام التبادل الاقتصادي العالمي.

الرواصف تبيد البشرية!

اذاً في كل صناعة نانوتكنولوجي، هناك ضرورة للسيطرة على الذرة الواحدة والجزيء الواحد. كيف يمكن ذلك؟ انها الرواصفAssembler، ذلك هو الحلم الكبير لدريكسلر

الراصف:

بالكومبيوترات التي تدير الرواصف وبرامجها. يمكن تخيّل راصف طبي بحجم فيروس. انه مبرمج لملاحقة البكتيريا التي تسبب امراضاً في الانسان. يمكن حقن مجموعة من تلك الرواصف في دم مريض مهدد بالتهاب عجز الطب عن علاجه. بعدها، تلاحق الرواصف البكتيريا وتمزقها، ما يخلص المريض من شبح الموت. هكذا يشرح دريكسلر عمل رواصف النانوتكنولوجي في كتابه المذكور آنفاً
يمكن هذه الرواصف ان تبَرْمَج لتمسك بذرات معدنية لصنع مركبات فضاء بحجم الظفر. تلك المركبات مزودة بكومبيوترات واجهزة اتصال مع الارض. ولانها مركبات فائقة الصغر، يمكن ان تستعمل اي مصدر للطاقة في الفضاء الخارجي، مثل الضوء او حتى الذبذبات الصوتية، للانطلاق الى مجرات لا يحلم الانسان بالوصول اليها. وينطبق الوصف نفسه على صنع غواصات تقدر على مسح قيعان محيطات الكرة الارضية. وهكذا دواليك. واضح ان الامر يتطلب اعداداً كبيرة من الرواصف. يتمثل الحل في صناعتها، او حتى تكليف الرواصف نفسها بصنعها، اي اعطاء الرواصف القدرة على "استنساخ" نفسها بنفسها. كأنها انسال لنوع جديد سيولد على الارض بفضل علم نانوتكنولوجي.
لكن ماذا لو حدث خلل ما لعمل الرواصف او بالاحرى كومبيوتراتها؟؟؟؟؟؟؟؟
الجواب رهن المستقبل .

في الطب

يمكن صنع مركبات نانوية تدخل إلى جسم الإنسان وترصد مواقع الأمراض وتحقن الأدوية وتأمر الخلايا بإفراز الهرمونات المناسبة وترمم الأنسجة .كما يمكن لهذه المركبات الذكية أن تحقن الأنسولين داخل الخلايا بالجرعات المناسبة أوتدخل إلى الخلايا السرطانية لتفجرها من الداخل و تدعى عندئذ بالقنابل المنمنمة.
أجهزة الإستشعار النانوية فباستطاعها أن تزرع في الدماغ لتمكن المصاب بالشلل الرباعي من السير.
الحصول على طاقم أسنان سيليكوني لايزيد حجمه عن حجم الخلية يستطيع ابتلاع الكريات الحمراء وقضمها ثم اطلاقها مجدداً إلى الدم بمعدل عشر خلايا في الثانية ، ويمكن لطاقم الأسنان هذا أن يساعد على إدخال الأدوية أو الجينات إلى داخل الخلايا وبالتالي يعزز العلاج الخلوي المركز للكثير من الأمراض .
ويتوقع المراقبون أن تؤدي هذه التكنولوجيا الجديدة إلى ثورة غير مسبوقة للتصدي للكائنات الدقيقة حيث يعتمد النانو بيوتكس Nanobiothics) ( وهو البديل الجديد للأنتبيوتيك على الثقب الميكانيكي للخلايا الممرضة (الجراثيم أو الفيروسات ).

تطبيقات النانوتكنولوجي في الطب:


1 القضاء على الخلايا المتسرطنة: حيث بإمكان هذه الأجهزة المتناهية الصغر أن تتحرك داخل الجسم بحثا عن الخلايا السرطانية وقتلها.

. 2 الإمداد بالأوكسجين

3. ميتوكندريا صناعية


وهذه نماذج لبعض التطبيقات المقترحة



وهي خلايا دم حمراء صناعية ، بإمكانها حمل أكسجن أكثر من الخلية الطبيعية بـ 236 مرة Respirocytes









Vasculocyte
وهي أجهزة تقوم بإصلاح حالات تصلب الشرايين

[G]




Microbivore pathogen
وهي أجهزة تقوم بتنظيف الدم من الأجسام العالقة فيه والمسببة لأمراض







Bionanobots
وهي أجهزة مبدأها مأخوذ من الخلايا المتحركة الطبيعية ، حيث يعتقد أن هذه الخلايا إذا أعيد صناعتها قد تؤدي مهام علاجية مفيدة






استخدامات قريبة المدى لتكنولوجيا النانو *
1في التشخيص الطبي والعلاج
2(photovoltaic)تجميع الطاقة الشمسية والاستفادة منها
3مركبات تحتو على أنابيب نانوية

4في صناعة الدهانات والتغليف
5ثنائيات الوصلة والترانزستورات
6 مكبرات الإشارة في أجهزة الجوال
7 زيادة صلابة المكونات

استخدامات بعيدة المدى لتكنولوجيا النانو *
1 أنظمة تخزين البيانات بسعات هائلة جدا
2رقائق لتخزين الفيديو قد تصل إلى 1000 ساعة
3 عمل ألواح بلاستيكية تستخدم في البناء تكون رقيقة وخفيفة جدا للنوافذ ولكنها ذات صلابة عالية



ويتوقع المراقبون أن تُشعل تكنولوجيا النانو سلسلة من الثورات الصناعية خلال العقدين القادمين والتي ستؤثر على حياتنا بشكل كبير

.
ويا ترى من يعيش!!!!!