أصل كلمة «نانو» يونانية، وتعني «القزم»، أما في الفيزياء فتعني بعداً صغيراً جداً يبلغ واحداً من المليار من المتر، أي جزءاً من المليون جزء من الملليمتر، أو بتعبير آخر فإن تكنولوجيا الـ«نانو» هي العلم الذي يتعامل مع أجزاء صغيرة لا تُرى بالعين المجردة، وتبلغ جزءاً من 80 ألف جزء من شعرة رأس الإنسان، وهو علم يقوم بأخذ الذرات والجزيئات وترتيبها بشكل دقيق وحساس لإنتاج منتج معين.
مميزات تكنولوجية
كانت الصناعة حتى الآن تقوم بالتعامل مع الأجزاء الكبيرة لصنع أشياء أصغر، فمثلاً تقوم بقطع شجرة لصنع منضدة، وكانت تترك وراءها كمية كبيرة من المخلفات التي تُعد خسارة من ناحية وتلويثاً للبيئة من ناحية أخرى، بينما تقوم الصناعة التي تستخدم تكنولوجيا الـ«نانو» بتركيب ذرة مع ذرة وجزيء مع جزيء لصنع جهاز ما، مثلما تضع طابقاً فوق طابق عند بناء حائط أو بناية.. لذا فليس هناك أي ضياع في المادة ولا أي مخلفات تلوث البيئة، كما أن الأجهزة المصنوعة بهذه التكنولوجيا لا تحتاج إلى كمية كبيرة من الطاقة.
وفي هذه التكنولوجيا يمكن تركيب ذرة مع ذرة مختلفة للحصول على خواص جديدة لم تكن موجودة سابقاً، فمثلا أصبح في الإمكان الآن صنع قماش يقوم بتصليح نفسه عندما يحدث فيه ثقب أو شق، وذلك بوضع مادتين في القماش لهما قابلية إظهار ردود فعل سريعة وتفاعل عند حدوث الشق أو الثقب
فعندما كان الدكتور «إريك درسلر» Dr.Eric Drexler رئيس «معهد فورسايت» Foresight institute يدرس في «معهد ماساشوستس للتكنولوجيا Massachustts institute فكّر في أنه من الممكن تقليد النظم البيولوجية في الأحياء، وصنع أجهزة بحجم الجزيئات. وهكذا ظهرت تكنولوجيا الـ«نانو» من الناحية النظرية في الولايات المتحدة الأمريكية. ثم جمع هذا الباحث مقترحاته الخيالية في كتاب تحت عنوان «محركات الخلق» Engines of Creation ، وطبعه عام 1986م.
ولكن سبقه في هذا المجال عالم ياباني من جامعة طوكيو عام 1974م، هو «نوريو تانكوشي» Norio Taniguchi ، الذي يعد أول من وضع مفهوم تكنولوجيا الـ«نانو»، وهي تكنولوجيا أكثر تقدماً بكثير من التكنولوجيا الحالية المستخدمة في مختلف أنواع الصناعات، ومنتجاتها أكثر حساسية وأكثر متانة وقوة وأرخص وأصغر بكثير.
وبفضل هذه النظرية ومعرفتنا بطبيعة الذرات والجزيئات بشكل أفضل تقدمت الصناعات الإلكترونية ولاسيما في الحاسبات الإلكترونية، وفي الصناعات البصرية المعتمدة على تكنولوجيا «الفوتونات»، كما تم استخدام هذه التكنولوجيا بنجاح في مجال الطب، وفي البحوث المتعلقة بجزيئات الحمض النووي (DNA).
وبدأ الباحثون بتكثيف جهودهم لصنع أجهزة أصغر فأصغر؛ أجهزة تستهلك طاقة أقل وتملك سرعة أكبر وتحتاج إلى مواد أولية قليلة، أي بدأت الصناعة تقترب شيئاً فشيئاً من تكنولوجيا الـ«نانو»، وكلما تقلصت الأبعاد وصغرت ظهرت مواصفات جديدة وخارقة للمادة.
في هذا المستوى تبدو الذرات وكأنها «عاقلة»، وتُظهر خواصَّ لم يكن يتوقعها أحد أو يتخيّلها، وتقوم هذه التكنولوجيا بوضع أنظمة وعمل أجهزة في مستوى جزء من المليون جزء من الملليمتر الواحد.
ففي مثل هذا المستوى تتحول المادة إلى سطح فقط دون عمق تقريباً، أي إلى حالة «مستوى» ببعدين، وتظهر خواصَّ خارقة، ولا تعود قوانين الفيزياء الكلاسيكية سارية، فمثلاً تتضاعف قابلية التوصيل ومتانة مادة الجهاز بعشرات ومئات المرات، وتتحسن خواصها الضوئية والكيميائية والإلكترونية والمغناطيسية.!
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق