النانو تكنولوجي

ما هي تطبيقات التي تم استخدام تقنية النانو فيها...

 أولاً: الطب والرعاية الصحية: 

كانت الفائدة الأعظم على الإطلاق هو ما يطلق عليه طب النانو اعتماداً على توصيل الدواء إلى الخلايا المريضة مقلصاً عملية استهلاك الكلية للدواء من خلال إيداع العامل النشط في المنطقة المصابة تحديداً كما يوجد إمكانية إضافة الوظائف للمواد النانوية من خلال تواصلها وتفاعلها ومع غالبية الجزئيات والتركيبات الحيوية وقد أسفر دمج وتكامل المواد النانوية مع الأحياء عن تنمية الأجهزة التشخيصية، عوامل التباين، الأدوات التحليلية، تطبيقات العلاج الطبيعي وأدوات توصيل الدواء وأدوات.

تم إدخال تقانة النانو على رقاقة وهي أحد الأبعاد الإضافية حيث تعتمد على استخدام الجزيئات النانوية والتي تتصل بالجسم المضاد الملائم، بهدف تصنيف بعض الجزيئات والجسيمات المحددة والكائنات الدقيقة. ويمكن أيضًا استخدام جزيئات الذهب النانوية الموسومة بالشرائح القصيرة لتحليل التسلسل الجيني لعينة ما. وعملية تضمين النقاط الكمومية داخل الكريات البوليمرية الدقيقة تسفر عن تحقيق ترميز متعدد الألوان للفحوصات الحيوية. وتقوم تقنية المسام النانوية، التي تستخدم لتحليل سلاسل النيوكليوتيدات، بتحويلها مباشرة إلى توقيعات إلكترونية.

ثانياً: لطاقة:

تم إستخدام تقنية النانو في تطوير الخلايا الشمسية حيث تقوم على زيادة كفاءة تحويل الضوء، حيث يتم استخدام البقع الكمومية أو الغرافين لزيادة هذه الكفاءة. وفي الوقت الحالي، تتراوح كفاءتها بين 30 و40%. بالإضافة إلى ذلك، تلعب هذه التقنية دورًا حيويًا في التقليل من انبعاثات الملوثات الناتجة عن محركات الاحتراق.

حيث تُستخدم مرشحات نانوية لتحسين جودة العوادم، حيث تقوم هذه المرشحات بتنقية وتنظيف العوادم بطريقة ميكانيكية. يتم ذلك عن طريق المحولات المحفزة، التي تعتمد على جزيئات المعادن النبيلة النانوية، أو عن طريق المغلفات المحفزة على جدران الأسطوانة و الجزيئات النانوية المحفزة. هذه الابتكارات تشكل خطوة هامة نحو الحفاظ على نظافة البيئة وتعزيز استدامة مصادر الطاقة

ثالثاً: البيئة:

معالجة المياه: استخدام تقنيات النانو لتنقية المياه وإزالة الملوثات بشكل فعّال

عن طريق تحلية المياه تمثل عملية حيوية لإزالة الأملاح الزائدة والمعادن من المياه، مما يجعلها صالحة للاستخدام في مختلف جوانب الحياة اليومية، بما في ذلك الشرب، والزراعة، والصناعة، وإنتاج الأدوية. 

وفي هذا السياق، تسعى العديد من الدول الساحلية إلى تقديم مزايا تقنية النانو في مجال تحلية المياه. يتم ذلك من خلال تطوير أغشية نانوية، تتسم بفاعلية عالية في إزالة الأملاح والمواد السامة بسرعة وكفاءة. ومن المتوقع أن تشهد هذه التقنية نموًا كبيرًا خلال العقد القادم، حيث يُتوقع أن تعتمد على جسيمات مغناطيسية نانوية لتعزيز عملية تصفية المياه من الشوائب والسموم.

تعكس هذه الابتكارات التزامًا بتحسين جودة المياه وتوفير مصادر مستدامة، مما يعزز التنمية المستدامة ويحقق فوائد على المدى الطويل في مجالات الصحة، والزراعة، والصناعة.

رابعاً الصناعة: 

موا تم اختراع أنابيب الكربون النانوية في عام 1991، وهي معروفة بأنها خفيفة بست مرات أقوى بمئة مرة من الحديد. استُخدمت هذه الأنابيب بشكل واسع في صناعة الألياف، والبلاستيك الصلد، ورقائق الحاسوب، وحتى في مجال متحسسات الغازات السامة.

بالإضافة إلى ذلك، حقق الباحثون نجاحًا ملحوظًا في تقنية النانو من خلال وضع البروتينات، وحمض النووي (دي أن أي)، والفيروسات، والبكتيريا، وغيرها من الأحياء المجهرية لبناء مواد نانوية متطورة منها إنتاج الطاقة وتخزينها، وتحويلها بكفاءة أكبر. كما تسهم في صناعة المواد "الذكية" المستخدمة في مجال الاتصالات وغيرها من التطبيقات التكنولوجية المبتكرة. هذه التقنيات النانوية تعد محركًا رئيسيًا للتقدم في ميدان العلوم والتكنولوجيا، مما يفتح أفقًا واسعًا للاستفادة من إمكانياتها في المستقبل. 

خامساً المنزليات والأجهزة: 

هي أكثرهم استخداماً وتوسعاً وتستخدم في العديد من التطبيقات التنظيف الذاتي ومحاولة صنع مواد ذات أسطع تنظيفية أسهل السيراميك والزجاج وحتى المنسوجات الجديدة الطاردة للبقع " الملابس الذكية" والتي شهدت إنتشاراً مؤخراً وحتى تم إنتاج منسوجات بخصائص مضادة للجراثيم 

سادساً: الحاسوب والفضاء: 

ظهرت من خلال توفير أجهزة الحاسوب الكمومي بمساحة ذاكرة أكثر اتساعا تصل للبايت الكمومي "كيلو بايت" حيث تستخدم للعمليات الحاسوبية وتحسينها حيث تتيح للمهندسين توفير فكرة المصاعد الكهربائية وتحويلها من ضرباً من الخيال الى حقيقة تسهل التنقل في الفضاء. 

تواصل تقنية النانو تطورها باستمرار، ومن المتوقع أن تظهر تطبيقات جديدة ومبتكرة في المستقبل، مما يعزز تأثيرها الإيجابي على مختلف جوانب حياتنا والصناعات المختلفة رغم التقدم الكبير، تواجه تقنية النانو تحديات تتعلق بالسلامة والتأثيرات البيئية. يتعين على الباحثين والمهندسين التركيز على مفاهيم الأخلاق والاستدامة لضمان استمرارية التطور بشكل إيجابي بالرغم من مدى الاستثمارات الهائلة التي تقدمها العديد من الدول كالولايات المتحدة الأميركية ب1.6 تريليون دولار اميركي بعدها الصين وكوريا الجنوبية والهند والبرازيل وألمانيا وفرنسا وتشهد تلك الإستثمارات تقدما هائلاً يخبرنا مدى ما يصل الى العالم حتى الدول العربية نفسها.

في الختام، يُظهر تاريخ تقنية النانو أن الابتكارات والاختراعات مستمرة وفي تحديث دائم، وأن لدينا الكثير من المجالات والأبحاث في انتظارنا.