المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : العالم القادم


صالح العقيل
06-03-08, 10:59 AM
التقنية المتناهية الصغر «نانو»


التقانة النانوية (بالإنجليزية: Nanotechnology) أو تقنية المنمنمات هي دراسة ابتكار تقنيات و وسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر وهو جزء من الألف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر. عادة تتعامل التقنية النانوية مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانومتر. و هذا التحديد بالقياس يقابله اتساع في طبيعة المواد المستخدمة فالتقنية النانوية فهي تتعامل مع أي ظواهر أو بنى على المستوى النانوي . مثل هذه الظواهر النانوية يمكن ان تتضمن تقييد كمومي quantum confinement التي تؤدي إلى ظواهر الكترومغناطيسية و بصرية جديدة للمادة التي تقع في الوسط بين الجزيئات النانوية و المادة الصلبة الضخمة . تتضمن الظواهر النانوية أيضا تأثير جيبس-تومسون - و هو انخفاض درجة انصهار مادة ما عندما يصبح قياسها نانويا ، اما عن البنى النانوية فأهمها الأنابيب النانوية الكربونية.

تستخدم بعض الكتابات الصحفية أحيانا مصطلح (تكنولوجيا الصغائر) رغم عدم دقته فهو لا يحدد مجاله في التقانة النانوية أو الميكروية إضافة إلى التباس كلمة صغائر مع الجسيمات و الدقائق

العلوم النانوية و التقنية النانوية احدى امتدادات علوم المواد و اتصالات هذه العلوم مع الفيزياء ، الهندسة الميكانيكية ’ الهندسة الحيوية ، و الهندسة الكيميائية تشكل تفرعات و اختصاصات فرعية متعددة ضمن هذه العلوم.

وكما جاء في مقال في جريدة (الحياة اللندنية) للكاتب (أحمد مغربي) تعرّف التقنية النانوية بأنها تطبيق علمي يتولى إنتاج الأشياء عبر تجميعها من مكوناتها الأساسية، مثل الذرة والجزيء. وما دامت كل المواد المكونة من ذرات مرتصفة وفق تركيب معين، فإننا نستطيع أن نأخذ أي ذرة ونرصفها إلى جانب أخرى بطريقة مختلفة عما هي عليه في الأصل، وهكذا نستطيع صنع كل شيء ومن أي شيء تقريبا. وتكمن صعوبة التقنية النانوية في مدى إمكانية السيطرة على الذرات بعد تجزيء المواد المتكونة منها. كما أن صعوبة التوصل إلى قياس دقيق عند الوصول إلى مستوى الذرة يعد اعتراضًا آخر يواجه هذا العلم الجديد الناشئ.

النانو تكنولوجي

لقد كان التطور التكنولوجي الهائل هو السمة الفريدة في القرن العشرين الذي ودعناه قبل بضع سنوات ، و قد أجمع الخبراء على أن أهم تطور تكنولوجي في النصف الأخير من القرن الحالي هو اختراع الكترونيات السيليكون ، فقد أدى تطويرها إلى ظهور ما يسمى بالشرائح الصغرية أو الـ (MicroChips) والتي أدت إلى ثورة تقنية في جميع المجالات كالاتصالات و الحواسيب والطب وغيرها . ففي عام 1950لم يوجد غير التلفاز الأبيض و الأسود ، وكانت هناك فقط عشرة حواسيب في العالم أجمع ، ولم تكن هناك هواتف نقالة أو ساعات رقمية أو الانترنت ، كل هذه الاختراعات يعود الفضل فيها إلى الشرائح الصغرية و التي أدى ازدياد الطلب عليها إلى انخفاض أسعارها بشكل سهل دخولها في تصنيع جميع الالكترونيات الاستهلاكية اللتي تحيط بنا اليوم . و خلال السنوات القليلة الفائتة ، برز إلى الأضواء مصطلح جديد ألقى بثقله على العالم وأصبح محط الاهتمام بشكل كبير ، هذا المصطلح هو "تكنولوجيا النانو" .

فهذه التقنية الواعدة تبشر بقفزة هائلة في جميع فروع العلوم والهندسة ، ويرى المتفائلون أنها ستلقي بظلالها على كافة مجالات الطب الحديث و الاقتصاد العالمي و العلاقات الدولية وحتى الحياة اليومية للفرد العادي فهي و بكل بساطة ستمكننا من صنع أي شيء نتخيله وذلك عن طريق صف جزيئات المادة إلى جانب بعضها البعض بشكل لا نتخيله وبأقل كلفة ممكنة ، فلنتخيل حواسيباً خارقة الأداء يمكن وضعها على رؤوس الأقلام والدبابيس ، ولنتخيل أسطولا من الروبوتات النانوية الطبية والتي يمكن لنا حقنها في الدم أو ابتلاعها لتعالج الجلطات الدموية و الأورام والأمراض المستعصية .

الصناعه التي بدأت فعلا

دخلت صناعة النانو حيز التطبيق في مجموعه من السلع التى تستخدم نانو جزيئات الاكسيد على انواعه ، والالمنيوم والتيتانيوم وغيرها ، خصوصا في مواد التجميل والمراهم المضاده للاشعه . فهذه النانو جزيئات تحجب الاشعه فوق البنفسجيه UVكلها ويبقى المرهم في الوقت نفسه شفافا وتستعمل في بعض الالبسه المضاده للتبقع . وقد تمكن باحثون في جامعة هانج يانج في سيئوول من ادخال نانو فضه إلى مضادات حيويه . ومن المعروف ان الفضه قادره على قتل حوالي 650 جرثومه دون ان تؤذي الجسم البشري . وسينزل عملاق الكمبيوتر "هاولت باكارد " قريبا إلى السوق رقاقات يدخل في صنعها نانو اليكترونات قادره على حفظ المعلومات أكثر بآلاف المرات من الذاكره المو جوده حاليا . وقد تمكن باحثون في IBM,وجامعة كلومبيا ، وجامعة نيو اورليانز من تملق وجمع جزيئين غير قابلين للاجتماع إلى بلور ثلاثي الابعاد . وبذالك قد تم اختراع ماده غير موجوده في الطبيعه : ملغنسيوم مع خصائص مولده للضوء مصنوعه من نانو ... اوكسيد الحديد محاطا برصاص السيلينايد . وهذا هو نصف موصل للحرا ره قادر على توليد الضوء. وهذه الميزه الخاصه لها استعمالات كثيره في مجالات الطاقه والبطاريات . ... وقد اوردت مجله الايكونوميست مؤخرا ان الكلام بدأ عن ماده جديده مصنوعه من نانو جزيئات تدعى قسم "" ""Quasam "" ( كأنها كلمه عربيه )تضاف إلى البلاستيك والسيراميك والمعادن فتصبح قويه كالفولاذ خفيفه كالعظام وستكون لها استعمالات كثيره خصوصا في هيكل الطائرات والاجنحه ، فهي مضاده للجليد ومقاومه للحراره حتى 900درجه مئويه

وأنشأت شركة كرافت Kraft المتخصصه في الاغذيه السنه الماضيه اتحاد الاقسام البحوث العلميه لاختراع مشروبات مبرمجه ،فقريبا يمكننا شراء مشروب لالون له ولاطعم يتضمن نانو جزيئات للون والطعم ، عندما نضعه في المكروييف على تردد معين يصبح عندنا عصير ليمون ، وعلى تردد آخر يصبح هو نفسه شراب التفاح ، وهكذا .....

ويقول الدكتور اريك دريكسلر "" ليس هناك من حدود ، استعدو للرواصف الذين سيبنون كل شيء . من اجهزة التلفزيون إلى شرائح اللحم بواسطة تركيب الذرات ومركباتها واحده واحده كقطع القرميد ، بينما سيتجول آخرون في اجسامنا وفي مجارى الدم محطمين كل جسم غريب او مرض عضال ، وسيقومون مقام الانزيمات والمضادات الحيويه الموجوده في اجسامنا ... سيكون بأمكاننا اطلاق جيش من الرواصف غير المرئيه لتتجول في بيتنا على السجاد والرفوف والاوعيه محوله الوسخ والغبار إلى ذرات يمكن اعادة تركيبها إلى محارم وصابون واي شيء آخر بحاجه اليه

انتقادات وردود

كما يحصل دوما عند كل تطور علمي أو تكنولوجي . تبرز انتقادات وتنتشر مخاوف . كما حصل في الثوره الصناعية الأولى وعند اختراع الكمبيوتر والهندسة الوراثية وغيرها.. وتتركز الانتقادات هنا على عنصرين : الأول هو أن النانو جزيئات صغيره جدًا إلى الحد الذي يمكنها من التسلل وراء جهاز المناعة في الجسم البشري ، وبإمكانها أيضًا أن تنسل من خلال غشاء خلايا الجلد والرئة ، وماهو أكثر إثاره للقلق أن بإمكانها أن تتخطى حاجز دم الدماغ! وفي سنة 1997م أظهرت دراسة في جامعة أكسفورد أن نانو جزيئات ثاني أوكسيد التيتانيوم الموجودة في المراهم المضاده للشمس أصابت الحمض النووي DNA للجلد بالضرر. كما أظهرت دراسة في شهر مارس الماضي من مركز جونسون للفضاء والتابع لناسا أن نانو أنابيب الكربون هي أكثر ضررًا من غبار الكوارتز الذي يسبب السيليكوسيس وهو مرض مميت يحصل في أماكن العمل، وثاني المخاوف هي أن يصبح النانو بوت ذاتي التكاثر, أي: يشبه التكاثر الموجود في الحياة الطبيعية فيمكنه أن يتكاثر بلا حدود ويسيطر على كل شيء في الكره الارضيه. وقد بدأت منظمات البيئة والصحة العالمية تنظم المؤتمرات لبحث هذه المخاطر بالذات . وعقد اجتماع في بروكسل في شهر يونيو من عام 2008 برئاسة الامير تشارلز ، وهو أول اجتماعٍ عالميٍّ ينظم لهذا الهدف، كما أصدرت منظمة غرين بيس مؤخرًا بيانا تشير فيه إلى أنها لن تدعو إلى حظر على أبحاث النانو. ومهما كان، فالإنسان على أبواب مرحلةٍ جديدةٍ تختلف نوعياً من جميع النواحي عما سبقها جديده بايجابياتها وكبيره بسلبياتها وكما يقول معظم العلماء: "لا يمكن لأي كان الوقوف في وجه هذا التطور الكبير، فلنحاول تقليص السلبيات".

تحديات تواجه النانو

عودة إلى موضوع الشرائح الصغرية ، قد يكون من المناسب أن نذكر القانونين التجريبين الذين وضعهما جوردون مور رئيس شركة انتل العالمية ليصف بهما التغير المذهل في الكترونيات الدوائر المتكاملة

فقانون مور الأول ينص على أن المساحة اللازمة لوضع الترانزيستور في شريحة يتضاءل بحوالي النصف كل 18 شهرا . هذا يعني أن المساحة التي كانت تتسع لترانزستور واحد فقط قبل 15 سنة يمكنها أن تحمل حوالي 1’000 ترانزستور في أيامنا هذه ، ويمكن توضيح القانون بالنظر إلى الرسم البياني التالي :

قانون مور الثاني يحمل أخبارا قد تكون غير مشجعة ؛ كنتيجة طبيعية للأول فهو يتنبأ بأن كلفة بناء خطوط تصنيع الشرائح تتزايد بمقدار الضعف كل 36 شهرا, و يمكن استيضاحه من خلال الرسم التالي:

إن مصنعي الشرائح قلقون بشأن ما سيحدث عندما تبدأ مصانعهم بتصنيع شرائح تحمل خصائصاً نانوية . ليس بسبب ازدياد التكلفة الهائل فحسب ، بل لأن خصائص المادة على مقياس النانو تتغير مع الحجم ، ولا يوجد هناك سبب محدد يجعلنا نصدق أن الشرائح ستعمل كما هو مطلوب منها ، إلا إذا تم اعتماد طرق جديدة ثورية لتصميم الشرائح المتكاملة . في العام 2010 سوف تصبح جميع المبادئ الأساسية في صناعة الشرائح قابلة للتغيير و إعادة النظر فيها بمجرد أن نبدأ بالانتقال إلى الشرائح النانوية منذ أن وضع مور قانونيه التجريبيين ، إن إعادة تصميم و صناعة الشرائح لن تحتاج إلى التطوير فحسب ؛ بل ستحتاج إلى ثورة تتغير معها المفاهيم والتطلعات. هذه المعضلات استرعت انتباه عدد من كبرى الشركات و جعلتهم يبدؤون بإعادة حساباتهم وتسابقهم لحجز موقع استراتيجي في مستقبل الشرائح النانوية.

أتنمنى أن أكون قد وفقت لنقل بعض الفائدة

TAM BOY
06-03-08, 12:05 PM
أهلاً بك يا مهندس / صالح
نرحب بإنضمامك لمنتدانا
أتمنى أن تجد هنا مايُرضي ذائقتك ..
نحن بإنتظار ماسيجود به قلمك لنا ..
فأهلاً بك مرة أخرى ولك الشكر على ماقدمته من مواضيع ..
تقبل تحياتي
:)
سلمت يداك على هذا المجهود الأكثر من رائع

Tam Boy

Control System
06-03-08, 04:40 PM
شكراً مهندسنا القدير صالح

علم النانو أوضح حقائق كثيره

و فسر كثيراً من كلام رب العالمين

شكراً مهندس صالح

=* عيوبي مزايا *=
06-04-08, 12:43 AM
يعطيك العافيه مهندس , والله التقنيه سمعت عنها كثير الصراحه تقنيه خطيييره

goldn booooy
06-04-08, 06:56 AM
مشكور يامهندس صالح والله التقنية قوية وانت اقوى.................
Goldn Booooooy

Abdullah Al-Hussain
06-04-08, 03:27 PM
وقرأت في احد الصحف ان تقنية النانو تخلص الجسم من الخلايا
السرطانية وتصلح الأنسجة المتضررة.

وتعني كلمة النانو Nano باللغة اليونانية قزم Dwarf.

شكراً على اطلالتك مهندس صالح بهذا الموضوع المفيد عن هذه التقنية

نطلب منك المزيد من التواصل لإفادتنا بخبراتك

سعدت كثيراً بإنظمامك لنا

..الطمـ فتى مكة ـوح..
06-05-08, 05:49 PM
أشكرك أخوي العزيز

أو كما يسمونك الأخوان الأفاضل

>>>>>>>مهندس صالح<<<<<<

كي لانخرج عن نطاق الأخوان

موضوع جدا جبار

تقبل مروري

صالح العقيل
06-05-08, 08:47 PM
مشكور على مروركم ياشباب.. :D

وبالنسبة للأخ Mood Hard فكلامك فيه شيء من الصحة حيث أن العلم استطاع بسبب الدقة اللامتناهية لتقنية (النانو) البدء في محاولة الوصول إلى أعماق الخلايا السرطانية والتي من شأنها فتح مجال كبير للقضاء عليها من داخل جوفها - ولكن هذا لم يحصل بعد - :(

وأتمنى أن تكونوا قد نلهتم بعض الفائدة والتي أحببت مشاركتكم إياها.

αzzαм вιη αв∂υℓαzιz
08-07-08, 05:44 PM
الله يعطيك العافيه ويبيض وجهك يامهندسنا الغالي .....



لاتحرمنا من مثل هالمواضيع والمعلومات المفيده والمهمة جعلها الله في ميزان حسناتك ...




تحيــــــــــــــــــاتــي

Roo7 allh 7seBk
08-07-08, 09:48 PM
تشكر يامنهدس صالح على هذي المعلومات