النانو تكنولوجي

أ.م.د احمد خيرالله شهيد
كلية التربية للعلوم الصرفة

1-مقدمة
يعتبر علم النانوتكنولوجي صرخة العالم الحديث وهبة الباري عز وجل للعالم, فمنذ قديم الأزل والانسان يغرق في التفكير عن الأساس الذي تتكون منه المادة, وماهية تشكيل الأجزاء, وقد ابدع الانسان في هذا المجال, وكما يقول توماس كارلايل: (إذا أردت أن تكون خليفة الله في الأرض فما عليك إلا أن تكون مبدعا)ً فما هو النانو تكنو لوجي؟
إن النانو تكنولوجي هو في الأصل مصطلح يوناني وجد في المنحوتات القديمة وتعني بالعربية (قزم) (Nanos) ويستخدم في العلوم كجزء من المليار, أو واحد من الألف مليون, فمثلا نانو ثانية (nanosecond) تعني أو تساوي واحداً من مليار من الثانية الواحدة, وقد استخدمت كذلك في النانوميتر أي جزء من المليار من المتر الواحد, أو واحد من الألف من المليون كذلك .
من خلال ذلك نلاحظ بأن هذا المقياس يبحر بنا في عالم آخر غير العالم الذي نتواجد فيه, عالم له مقاييس أخرى, يتعامل مع السلوك والنتائج العلمية للاسقاطات الواقعية في معرفة كنه هذه المادة . اضافة الى الجوانب الرياضية التي تمثل الجوانب النظرية في اعطاء دالة رياضية معينة ورسم بيئة رياضية وبالمؤثرات النظرية والتي تؤدي الى الاستنتاجلت العلمية .
إن هذا العالم المجهري المتناهي في الصغر من الذرات والجزيئات والمركبات والخلايا الجسمية هي التي ولدت الطموحات البشرية في الانطلاق الى الابداع والنتاج العلمي الجديد, فمثلاً نلاحظ في الشكلل ادناه 13 ذرة من الغاز الهيدروجين قطر الواحدة منها 0.075نانوميتر فلو وضعت متراصة مع بعضها فانها ستكون نانوميتر واحد

2-المواد النانوية Nanomaterials:-
إن المواد النانوية هي تلك المواد التي يمكن اشتقاقها من مواد أخرى وبأبعاد تتراوح بين 1-100نانوميتر.

وهذه المواد تختلف عن المواد التي جاءت منها في الخواص الفيزيائية والكيميائية من ناحية السلوك المنفرد او عند اتحادها بمواد أخرى وانتاج مواد جديدة مشتقة منها, وقد لوحظ أن خواص المواد النانوية تختلف عن المواد التي جاءت منها حتى في التطبيقات, مما ألقى بظلاله على انتاج مواد وأجهزة علمية بالمواد النانوية, ومنه جاءت التطبيقات العلمية الجديدة , وبالامكان النظر الى هذه المواد من الناحية الفيزيائية وباسقاط الضوء على ما يسمى بالحصر الكمي للمادة. ان المادة بالأبعاد الصغيرة يكون هناك تغيير في مستويات الطاقة والتي تؤدي الى توسع في تطبيقاتها العلمية مثل(tunneling ) و(potential wall) وغيرذلك, وهذا يشمل المواد الموصلة وشبه الموصلة وحتى العازلة, لأن المواد النانوية تغير حتى بالتوصيل الكهربائي كما أسلفنا. فكان ما كان من النتائج التي اسهمت بتطوير الخلايا الشمسية اضافة الى بطاريات الوقود والشكل أدناه يمثل صورتين , فالصورة التي في اليمين تمثل حبيبات نانوية لسبيكة فلزية من سبائك الزركونيوم-نيكل-المنيوم Zr60Ni25Al15مأخوذة بالمجهر الإلكتروني ومحضرة من قبل أحد الباحثين عام 2003 والصورة التي في اليسار تمثل مدى الاتساق الحبيبي لها, ويلاحظ أن هذه الحبيبات لاتتجاوز 3نانوميتر.

المصادر:
العربية
1-“تكنولوجيا النانو”,الأستاذ الدكتور محمد شريف الاسكندراني, سلسلة كتب عالم المعرفة ,المجلس الوطني للآداب والثقافة ,الكويت,2010
الإنكليزية
1-Jan youtie,et al.,J.Nanopart.Res., Vol.10(2008)pp.981-986
2-E. Gaffet,Nanomaterials : a review of the definitions, applications, health effects,. Nanomaterials Research Group – UMR CNRS 5060Site de Sévenans (UTBM) – F90010 Belfort Cedex – France