نعيش حاليا على أعتاب مرحلة فاصلة من التاريخ البشرى، قدر لنا ان نشهده يصنع؟ فلم يحدث تطور للبشرية فى العلوم على مدى الزمن كما حدث فى المائة عام السابقة من عمر الإنسان .. وقريبا جدا -ان لم يكن حدث بالفعل- سوف يتجاوز العلم فكرتنا المألوفة عن السحر، وأحد المداخل لفهم الكيفية التي بات العلم يتطور بها هو النانو تكنولوجى Nanotechnology، فما هو؟!

تعريف مقياس النانو
النانومتر هو واحد على مليار من المتر، ويمكن للعين البشرية تمييز الأشياء من 10000 نانو فما فوق. على سبيل المثال تبلغ سماكة الشعرة الواحدة للإنسان 50000 نانومتر، بينما اذا اصطفت 10 ذرات من الهيدروجين فان طولها سيبلغ نانومتر واحد. لذا فحتى نسمى الأشياء بأسمائها فسنتفق على التالى..

مقياس النانو : يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومترا واحدا إلى غاية الـ100 نانو متر

علم النانو : هو دراسة خواص الجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز مقاييسها الـ100 نانو متر.

تقنية النانو : هو تطبيق لهذه العلوم وهندستها لإنتاج مخترعات مفيدة

.

== خواص المواد == خواص أي مادة في الطبيعة، تتحدد بشكل أساسي من تركيبها الذري و الجزيئي، و كيفية ارتباط ذرات المادة مع بعضها البعض، و نوعية الروابط فيما بينها، و بالتالي، عبر تعديل أو تغيير شكل هذه الروابط، أو تعديل شكل بنية المادة في المستوي الجزيئي و الذري، نستطيع الحصول على مادة جديدة، بالمواصفات المطلوبة.

المثال الشهير هنا “الألماس و الغرافيت” ، فالألماس، أحد أقسى المواد المعروفة في الطبيعة، يتكون من ذرات الكربون، و الغرافيت، أحد أكثر المواد الهشة الموجودة في الطبيعة يتكون من الكربون، فلماذا أحد المواد مرغوبة و مطلوبة، و الأخرى هشة و رخيصة الثمن، طالما أن كلاهما يتكون من نفس وحدة البناء الأساسية – أي ذرة الكربون؟

السبب هو شكل اصطفاف ذرات الكربون، فالألماس يتكون من جزيئات ذات بنية منتظمة و مرتصة من الذرات، بخلاف الغرافيت الذي يتكون من ذرات بينها فراغ بينى كبير، و هذا الاختلاف البسيط، على المقياس الجزيئي، هو ما يجعلنا نرى كل مادة بشكل مختلف تماماً في المستوى و المجال المرئي، و ما يسعى العلماء لأجله، عبر تقنية النانو، هو امتلاك القدرة الكاملة على تعديل خواص المواد و مميزاتها، على المستويات الذرية و الجزيئية، للوصول لمادة عالية الكفاءة و مرغوبة الخواص، في المستويات المرئية.

يبدو ان حلم البشرية بتحويل التراب الى ذهب، قد قارب التحقيق

سـر ( السيـف الدمشقــي ) !

العلم الحديث لم يعرف النانوتكنولوجى الا حديثا وبعد اختراع “الميكروشيبس“، لكن هناك مواد تصطف بداخلها أنابيب نانوية بصورة طبيعية، مما يكسبها خواص فريدة من نوعها.. كما فى قصة السيف الدمشقى..

كان الصناع الدمشقيون يقومون بصنع آلاف القطع من هذا السيف الذي كانت تزود به الجيوش في مختلف الفترات التاريخية، والغريب أن سر المعدن الذي يصنع منه سيف دمشق لم يتم اكتشافه برغم محاولات الأوربيين في العصور القديمة معرفة سر صلابة السيف الدمشقي، أيام الحروب الصليبية في الشرق بعد أن لاحظ قادة الجيوش الصليبية تميز هذا السيف وحدته وصلابته عن غيره من السيوف وأنه يصنع في مدينة دمشق فقط، بمعدن غريب فحاولوا معرفة المعدن الذي يصنع منه ولم يتمكن أمهر صناع السيوف في أوروبا من اكتشاف سر السيف الدمشقي فسمي المعدن الذي يصنع منه السيف الدمشقي بالمعدن الأسطوري.اكتشف حديثا ان سر صلابة وتميز المعدن الأسطوري هو أنابيب الكربون النانونية.

لكن لماذا نتعامل مع المواد على هذه المقاييس المتناهية فى الصغر؟ هذا بسبب محاولتنا العثور على اجابات لأسئلة مثل، ما هي الأمور التي تحدد سلوك المادة و طبيعتها؟ ما هي الأمور التي تجعل بعض المواد قاسية، و الأخرى طرية، ما الذي يجعل بعض المواد ناقلة للكهرباء، و الأخرى عازلة؟ ما الذي يجعل بعض المواد مقاومة للماء، و الأخرى محبة له؟ هذه الأجوبة سوف تفتح لنا أفاق جديدة وعظيمة فى كل العلوم والمجالات التى تهم الإنسان، من الزراعة للفلك مرورا بالتكنولوجيا ذاتها وليس انتهاء بالملابس ومواد رصف الشوارع..

فقريبا سترى زجاج لا يلتصق به الغبار، وسفينة استكشاف فائقة الصغر للإبحار بداخل الإنسان للتشخيص والعلاج. سوف نرى اطارات سيارات تصلح نفسها تلقائيا، بينما يتغير لون حائط منزلك ليلائم حالتك النفسية..

هناك كلام عن ماده جديدة مصنعة تدعى ” Quasam ” تضاف إلى البلاستيك والسيراميك والمعادن فتصبح قويه كالفولاذ خفيفة كالعظام وستكون لها استعمالات كثيرة خصوصا في هيكل الطائرات والأجنحة، فهي مضادة للجليد ومقاومه للحرارة حتى 900 درجه مئوية.

انتقادات ومخاوف

شأن كل تقنية جديدة، وكما حدث في الثورة الصناعية الأولى وعند اختراع الكمبيوتر وظهور الهندسة الوراثية وغيرها. توجد العديد من الانتقادات للنانوتكنولوجى..

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، وما هو أكثر إثارة للقلق أن بإمكانها أن تتخطى حاجز دم الدماغ !. في سنة 1997م أظهرت دراسة في جامعة أكسفورد أن نانو جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم الموجودة في المراهم المضادة للشمس أصابت الحمض النووي DNA للجلد بالضرر.

الثانى هو ان يصبح النانو ذاتي التكاثر، أي: مثل التكاثر الموجود في الحياة الطبيعية فيمكنه أن يتكاثر بلا حدود ويسيطر على كل شيء في الكره الأرضية.

وقد بدأت منظمات البيئة والصحة العالمية تنظم المؤتمرات لبحث هذه المخاطر بالذات. وعقد اجتماع في بروكسل في شهر يونيو من عام 2008 برئاسة الأمير تشارلز، وهو أول اجتماعٍ لهذا الهدف، كما أصدرت منظمة غرين بيس بيانا تشير فيه إلى أنها لن تدعو إلى حظر على أبحاث النانو.

مهما كان، فالإنسان على أبواب مرحلةٍ جديدةٍ تختلف نوعياً من جميع النواحي عما سبقها، جديدة بايجابياتها وكبيرة بسلبياتها وكما يقول معظم العلماء:

” لا يمكن لأي كان الوقوف في وجه هذا التطور الكبير، فلنحاول تقليص السلبيات “.

فيديو توضيحى لعبض تطبيقات النانو