قوات إيرانية تنتشر قرب الحدود مع العراق في إطار مهمة أمنية تتعلق بالمرشد الإيراني علي خامنئي               أردوغان: المتطرفون في إدلب بدأوا الخروج من المنطقة منزوعة السلاح والسلام مستحيل مع استمرار الأسد               * نزوح 2000 عائلة من ذي قار بسبب أزمة المياه               سليماني يتوجه إلى كردستان للتدخل في أزمة الحزبين الكرديين               الرئيس الامريكي يؤكد فرض عقوبات جديدة على ايران               إحالة ١٦٩ ينتمون لـ ( حزب الله البحريني ) للمحاكمة               انفجار وسط اربيل وانباء عن وقوع ضحايا               التغيير:المالكي والبارزاني يتلاعبان بعقول العراقيين              

تعريف .....النانو تكنولوجي / الحلقة الاولى

تكنولوجيا
الثلاثاء, 5 أيار 2018

*تعريف النانو تكنولوجى
*علم النانو: هو دراسة المبادئ الأساسية للجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز قياسه الـ100 نانو مترفالنانو هو أدق وحدة قياس مترية معروفة حتى الآن ، ويبلغ طوله واحد من بليون من المتر أي ما يعادل عشرة أضعاف وحدة القياس الذري المعروفة بالأنغستروم ، و يعد النانو أصغر بحوالي 80.000 مرة من قطرشعرة الانسان ، وكلمة النانو تكنولوجي تستخدم أيضاً بمعنى أنها تقنية المواد المتناهية في الصغر أو التكنولوجيا المجهرية الدقيقة أوتكنولوجيا المنمنمات. 
ويتعامل العلماء والمهندسون مع المادة في هذا المقياس على مستوى دقيق جدا أي على مستوى الذرات والجزيئيات النانونية. مقياس النانو: يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومترا واحدا إلى غاية الـ100 نانو متر*تقنية النانو: هو تطبيق لهذه العلوم وهندستها لانتاج مخترعات مفيدة. *فكرة استخدام النانو 
وتتلخص فكرة استخدام تقنية النانو في إعادة ترتيب الذرات التي تتكون منها المواد ، وكلما تغير الترتيب الذري للمادة كلما تغير الناتج منها إلى حد كبير. وبمعنى آخر فإنه يتم تصنيع المنتجات المصنعة من الذرات، وتعتمد خصائص هذه المنتجات على كيفية ترتيب هذه الذرات،فيمكننا الحصول على الماس من الفحم بعد تغيير ترتين الذرات به، وكذلك يمكننا الحصول على رقائق الكمبيوتر من اعادة ترتيب ذرات الرمل. والغريب جدا فى هذا الامر اننا يمكن ان نحصل على البطاطس من الماء او الهواء او الطين!. وما يعكف عليه العلم الآن أن يغير طريقة الترتيب بناء على النانو، من مادة إلى أخرى، وبحل هذا اللغز فاننا قد نحصل على مواد زهيدة الثمن من مواد رخيصة مثلا كالنحاس او الرصاص، لكن الواقع أن الذهب سيفقد قيمته في هذه الحالة. وتتمثل قاعدة التقنيات النانوية العلمية في مسألتين، الأولى بناء المواد بدقة من لبنات صغيرة، والحرص على مرحلة الصغر يؤدي الى مادة خالية من الشوائب ومستوى أعلى جدا من الجودة والتشغيل. والثانية أن خصائص المواد قد تتغير بصورة كبيرة عندما تتجزأ الى قطع أصغر وأصغر، وخصوصا عند الوصول الى مقياس النانو أو أقل، عندها قد تبدأ الحبيبات النانونية اظهار خصائص خيالية غير متوقعة ولم تعرف من قبل أى غير موجودة في خصائص المادة الأم.


*التطبيقات العامة للنانو تكنولوجى

  • فى مجال الفضاء

باستخدام النانو تكنولوجى من المتوقع ان يكون الانتقال للفضاء اقل كلفة مما كان عليه سابقافى مجال الاغذية تم تطبيقها على بعض صناعات الاغذية سواء حفظها او تعليبها كما انها تقلل من مخاطر البكتريا الضارة على الصحة عن طريق قتل البكتريا من صناديق الحفظفى مجال الالكترونيات يمكن تقليل وزنها وتقليل استهلاكها للطاقةفى مجال خلايا امتصاص الطاقة الشمسيةفى البطاريات

  • كوقود

يمكن استخدامها فى زيادة كفاءة المحفزاتفى تنقية الهواءيمكنها زيادة كفاءة المحفزات التى تساعد على تحويل المواد الضارة الناتجة من عوادم السيارات على سبيل المثال الى مواد غير ضارةفى تنقية الماء

  • فى صناعات الانسجة كمجسات كيميائيةالطب والنانوتكنولوجى:
    من المدهش ان النانو تكنولوجى يمكنها توصيل مواد معينة كالادوية او الحرارة او الضوء او اى مواد اخرى الى خلايا معينة مستهدفة بداخل جسم الانسان دون التاثير على الخلايا السليمة.
    هندسة الجزيئات التى تستعمل بهذه الطريقة تسمح بالكشف او معالجة الامراض او الاصابات ضمن الخلايا الموجهة فيمكن بهذه الطريقة استخدامnano-robotsلجعل الاصلاحات بشكل ادق وعلى المستوى الخلوى.
    وكان اول من لفت الانظار لاستخدام هذه التكنولوجيا فى مجال الطب الدكتور مصطفى السيد المصري وسيذكر لاحقا.
    1-تطبيقات فى الطب فى الوقت الراهن:
    -nano-crystalline silver تستخدم كمادة مضادة مضادة للميكروب(مطهرة)فى الجروح
    -nanoshells وتستخدم لتركيز الاشعة تحت الحمراء مباشرة على الخلايا المسرطنة دون التاثير على الخلايا السليمة المحيطة بها وقد تم اختبارها بنجاح فى المعمل ولكن لم تطبق على الانسان نظرا للقيود ضد التجارب على الانسان.-تستخدم فى صنع بعض المراهم للوقاية من اشعة الشمس فوق البنفسجيةUV.حيث انهاتحجب الاشعة كلها وفى نفس الوقت يبقى المرهم شفافا .
    تطبيقات مازالت تحت التطوير:-Qdots وتستخدم للكشف التحديدى لمكان الخلايا المسرطنة فى الجسم.الجسم.
    -nanoparticles وتستخدم لتوصيل العلاج الكيميائى للخلايا المسرطنة مباشرة لتجنب تدمير الخلايا السليمة.
    -nanotubes وتستخدم فى حالات العظام المكسورة لتزويد هيكل جديد يساعد العظام على الالتحام والنمو
    -nanoparticles وهى تستطيع الالتصاق الخلايا المصابة بالامراض المختلفة وبذلك تمكن الدكتور من التعرف عليها فى عينات الدم على سبيل المثال.*الدكتور مصطفى السيد وعلاج السرطان بهذه التقنية
    • لم يهتم العالم المصري المولد والنشأة الأمريكي الجنسية مصطفى السيد بجمال الذهب والفضة ورونقهما، كما لم تفتح شهيته قيمتهما العالية للكنز والحيازة، ولكن الخصائص الطبيعية والكيميائية لأصغر دقائقهما هي التي أثارت فضوله بحثا واستقصاء ودراسة في إطار ما يطلق عليها النانو تكنولوجي، والعكوف على التطبيقات الواعدة في عدة مجالات، ومنها الطب.
    • نجح الأستاذ الدكتور مصطفى السيد بمعاونة فريقه الذي يقوده في معمل ديناميكيات الليزر بمدينة أطلنطا الأمريكية في التوصل لأول مرة لشفاء سرطان الجلد بنسبة 100% على الحيوانات، وذلك باستخدام قضبان ذهب أو فضة فائقة الدقة والصغر Nanorods في رصد الخلايا السرطانية والالتصاق بها ثم بإطلاق شعاع ليزر منخفض الطاقة تكتسب هذه القضبان حرارة كافية لإتلاف الخلايا المصابة بينما لا تمس الخلايا السليمة في الجسم بسوء في آلية تعد الأولى من نوعها.
    • البروفيسور مصطفى السيد في سبيله للبدء في إجراء تجاربه على البشر، وعما قريب - إن شاء الله - قد تطيّر وكالات الأنباء خبر حصوله على جائزة نوبل - أمد الله في عمره - حيث ذكرت وكالة أنباء الشرق الأوسط أن العالم المصري يتوقع تطبيق اختراعه في علاج السرطان بقذائف الذهب النانوية خلال سبع سنوات من الآن.
    • هذا الفتح العلمي دفع الرئيس الأمريكي بوش لاستقبال العالم الكبير في حفل يقام بالبيت الأبيض مساء الإثنين 29-9-2008 ليكرمه ويحتفي به ويمنحه قلادة العلوم الوطنية الأمريكية التي تعد من أرفع الأوسمة الأمريكية في العلوم.
    • وبحسب حيثيات منحه الوسام الأعلى للعلوم في أمريكا لعام 2007 فإنه يأتي تقديرا لإسهاماته في التعرف على وفهم الخصائص الإلكترونية والبصرية للمواد النانوية وتطبيقها في التحفيز النانوي والطب النانوي ولجهوده الإنسانية للتبادل بين الدول ولدوره في تطوير قيادات علوم المستقبل، ويرشح لهذه الجائزة التي تمنح سنويا في مختلف مجالات العلوم ثمانية من العلماء الأمريكيين.
    • والحقيقة أن المعمل الذي يقوده الدكتور مصطفى معني بالعديد من الدراسات والأبحاث العلمية وعدد من التطبيقات التقنية، أهم ما يعنينا فيها دراسة استخدام الدقائق النانوية nanoparticles في الطب وهو توجه هام في التقنية النانوية nanotechnology، والأهم أن دقائق الذهب والفضة لهما خصائص ضوئية فيما يتعلق بامتصاص سطحهما للضوء وتشتيته دفعت الدكتور مصطفى وفريقه إلى تطبيقها في مجال الطب وتحديدا سرطان الجلد.
    • (spherical gold or silver nanoparticles )وقد انصبت الدراسة والبحث من الناحية التشخيصية على سرطان الجلد، حيث وجد أن دقائق الذهب أو الفضة الكريةتلتصق بالخلايا السرطانية الخبيثة وحدها، وبذلك يمكنها رصد أي ورم بالجلد، حيث تتجمع دقائق الذهب النانوية لتشكل طبقة مضيئة على جسم الخلية المريضة وحدها عند الرصد تحت المجهر، بينما لا ترى الخلايا السليمة فتبدو مثل كوكبة مضيئة وسط مجال معتم.ثم بتسليط شعاع ليزر مرئي منخفض الطاقة على هذه الدقائق تتحول إلى حرارة بامتصاص ضوء ويمكن ملاحظة الفارق الواضح في الصورة السابقة (يسار) حيث تظهر تحت الميكروسكوب دقائق الذهب كأجسام فائقة الصغر مضيئة وسط مجال معتم، ما يعني قدرة انتقائية فائقة لدقائق الذهب للالتصاق بالخلايا المتسرطنة السطحية بالجلد. 

      • وأوضح أن أبحاث النانو تكنولوجي تشمل جميع الفلزات والمواد الخام ، إلا أن معدن الذهب له ميزة طبية في عدم مقاومة الجسم له ، ولاسيما أنه يدخل الخلايا الحية بسهولة ، وهو ما أثبتته أبحاثه التي استمرت سنوات بالاشتراك مع مجموعة من العلماء.
      كما يقول البروفيسير فإن النانو ذهب يتميز بقدرات على دخول الخلايا وعكس الضوء بشدة مع تحويل جزء منه لحرارة قادرة على تدمير الخلية السرطانية إذا تعرضت لإطلاق شعاع ليزر منخفض الطاقة.. و قد توقع العالم المصري ـ الأمريكي الجنسية ـ أن يكون هذا العلاج أقل تكلفة من ناحية المواد المستخدمة فيه من العلاج بالليزر حيث قد يكفي ميكروجرام واحد (واحد على ألف من جرام الذهب) لعلاج كبد مصاب بالسرطان..
      وتوقع الدكتور"مصطفى" أن يتم الأخذ بهذا الأسوب في علاج السرطان بعد أن تقره إدارة الأغذية والعقاقير الأمريكية، التي تعد البوابة الوحيدة التي تخرج منها كافة تراخيص استخدام العقاقير والأغذية في الولايات المتحدة، إن لم يكن في العالم كله، وهي فترة قال أنها قد تصل إلى سبع سنوات
      وحذر بمرارة من احتمال استخدام الصينيين لاختراع من المفترض أنه صاحبه وقال أن الصين لاتولي أي اهتمام لمثل هذه الاعتبارات.



      *التصورات المستقبلية فى مجال النانو تكنولوجى
      • المصانع المستقبلية ستقوم بعمل كل شيء، من الأثاث حتى الصواريخ بجودة تتفوق على كل ما صنع قبلا وبتكلفة ضئيلة جدا ، ستتمكن بعض الكمبيوترات من الاندماج مع العقل البشرى مضيفة بالتالي ذكاء الى ذكائه الطبيعي بنسبة كبيرة.
      • ويمكن زرع الات دقيقة جدا تسير فى الدورة الدموية لمحاربة المرض او الضعف.
      • يمكن باستخدام هذه التقنية أن يتمّ «تفصيل» مركّبات من ذرّات معيّنة انتقائيّا باليد، وسيصبح بالإمكان إيجاد مركّبات بمواصفات ليست موجودة في الطبيعة، وبكلّ المقاييس من المستوى الذري إلى مستوى ناطحات السحاب، وبالتالي إيجاد عمليّات تصنيعيّة زهيدة الثمن وعالية الأداء، مما سيمهّد الأساس لمستقبل مزدهر لتقنيّة المعلمومات.
      • كما نعلم اننا الان اصحبنا فى عصر يكترث بحجم الحاسبات بشكل كبير وبالتالى فهذه التقنية ستمكننا من الحصول على حاسبات فى احجام ساعات اليد او اصغر.
      • بالنسبة للملابس ستتمكن من وضع معلومات حول صحتنا و ازالة الاتربة بها وخاصية التسخين والتبريد.
      • وسيمكن صناعة غرفة عملّيات كاملة في كبسولة صغيرة، يتمّ وضعها داخل جسم المريض لتقوم بتنفيذ برنامج العمليّة الذي برمجه الطبيب فيها حسب حالة المريض.
      • ومن تجربته الخاصه ، العالم العربي الأميركي منير نايفة يقول : " ما اكتشفناه في مختبري في جامعة الينوي الأميركية، انه اذا ما أخذنا مادة السيليكون المعتمة جدا جدا والتي هي المكون الرئيسي للأرض والرمال وكل الأجسام في الكون، وعملنا منها حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، وباللغة العامية وكأننا حولنا الرمل الى مادة متألقة
      و من هنا لم تعد تقنية النانو مجرد كلام غريب أو جمل غامضة وليست تطبيقاتها مجرد أحلام كنا نمحوها بعد أن نصحو ولكنها حقيقة ستحاكينا في كل حركة نقوم بها مستقبلا وكل مشهد يحاكي عقولنا ، وسيكون هنالك ما نحلم به أعمق وأعقد مما يمكن تصوره اليوم

 

أضف تعليق

* الاسم:
البريد الإلكتروني:
* عنوان التعليق :
* نص التعليق :
كود التحقق من الشخصية:
* أرقام و أحرف كود التحقق:
الرجاء كتابة الأرقام و الأحرف الظاهرة في الصورة