• What is Nanotechnology?

    A basic definition: Nanotechnology is the engineering of functional systems at the molecular scale. This covers both current work and concepts that are more advanced. In its original sense, 'nanotechnology' refers to the projected ability to construct items from the bottom up, using techniques and tools being developed today to make complete, high performance products. ...

    read-more
  • تقنية النانو

    لا يخفى على الجميع التطور التقني الهائل الذي حصل في القرن الماضي (العشرين) وخاصة بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية، حيث تركزت الجهود في إعادة إعمار ما دمرته الحرب. في أثناء ذلك كانت البحوث منصبة في مجال الإلكترونيات والاتصالات والكمبيوتر، وكان من أحد تلك النتائج إختراع ما أصبح يعرف اليوم بالشريحة Chip التي ساعدت على ظهور شركات عملاقة لصناعة مختلف أنواع الكمبيوتر ومن ثم الهواتف النقالة في عصرنا الحالي كما أنها دخلت في صناعة العديد من الأجهزة الإلكترونية. مع كل هذه الثورة التقنية التي نعيشها اليوم، برز على السطح في السنوات القليلة الماضية مصطلح جديد على أسماعنا لم يكن معروفاً من قبل ألا وهو «تقنية النانو»، فما المقصود بهذا المسمى الذي يسهل النطق به والغامض بعض الشيء في تعريفه وفهمه. لكي ننسهل على القارئ نبدأ بتعريف كلمة «نانو» على أنها جزء من المليار، فمثلا «النانومتر» تمثل واحد تقسيم مليار متر، فلنتخيل جميعا الصغر المتناهي للنانو وهل من الممكن للعين العادية للإنسان أن ترى أجساماً بهذا الحجم. لنعود إلى تعريف مصطلح «تقنية النانو»، حيث إن المقصود بها هو . ...

    read-more
  • تقنيات النانو (فوائد وأخطار)محتملة.

    أكد خبراء تقنية النانو أنه يجب على الدول المصدرة للبترول الاجتهاد في صناعة الخبرة في تطبيقات النانو إن رغبت هذه الدول الاستفادة منها في صناعاتها. ومن التطبيقات المباشرة لتقنية النانو, صناعة الأنابيب النفطية. حيث إنها تصدأ بعد 25 سنة من الاستخدام, ولكن بعد أن أصبحت تقنية النانو واقعاً ملموسا, أوضحت التجارب المعملية أنه بالإمكان تصنيع نوع خاص من الأنابيب (أنابيب نانو الكربون) يمكن أن يقاوم العوامل البيئية ودون أن تصدأ لفترة تصل إلى 100 سنة. هذه الأنابيب أقوى 100 مرة من الفولاذ وأخف ست مرات منه. من التطبيقات العظيمة التي ستحقق انفراج علمي عظيم في المستقبل, تطبيقات الاستشعار عن بعد, وتطبيقات تصوير الأرض من الفضاء الخارجي باستخدام الأقمار الاصطناعية. إذ إن الطريقة الكلاسيكية لعمل مسح لطبقات الأرض ككل تستدعي ...

    read-more
  • ضرورة تعليم وتدريس تكنولوجيا النانو

    مؤتمر النانوتكنولوجي تقنية النانو الذي نظمته الجامعة الأردنية في عمان بالأردن في الفترة من 10 الى 13 نوفمبر (تشرين الثاني) الحالي، بالتعاون مع جامعة إيلينوي الأميركية وجامعة الملك سعود في الرياض، كان تظاهرة علمية رائعة نوقشت فيها العديد من الأبحاث والأوراق العلمية المهمة التي قدمت آخر التطورات والمستجدات والتطبيقات في تكنولوجيا النانو وبخاصة لعالمنا النامي، والتي تشكل في مجموعها نقلة نوعية شاملة ومميزة في تعريف المجتمع العربي العلمي والأكاديمي والصناعي بعلوم وأبحاث وتطبيقات تقنية النانوتكنولوجي التي تعد حاليا أحد أهم الاتجاهات العلمية العالمية الحديثة التي تبشر بمستقبل واعد في جميع مجالات الحياة...

    read-more
Previous Next

Nano Technology

Posted by Eng-News On - - 0 التعليقات



مـاذا لو قيل لك انه سيكون بالإمكان في المستقبل المنظور تصنيع طـائرة بحجم البوينغ العملاقـة 747. و التي تعتبر أحد الأعاجيب التقنية للقرن العشرين بخمس وزنهـا الحـالي دون أن يؤثر ذلك على متانتهـا أو أدائها بأي شكل من الأشكال، أو قيل لك انه سيكون بالإمكان تصنيع سيارة الكاديلاك الأمريكية الفارهة بنفس الحجم و المواصفات دون أن يتخطى وزنهـا 100كغم، أو قيل لك أن أريكتك المنزلية الوثيرة ستكون من خفة الوزن بمكان بحيث تستطيع زوجتك كلما رغبت في إعادة ترتيب الأثاث المنزلي حملهـا من مكان إلى آخر بيد واحدة فقط دون حاجة لمساعدة من أحد، أو ان ثمة رجلاً آلياً من الصغر بمكان بحيث انه يستطيع أن يسبح في دم الإنسان مدعماً بالحاسب الآلي و المعلومـات و الاتصالات الداخلية والخارجية ليصل إلى الخلايا السرطانية مثلاً في داخل الشخص المصاب بطريقة انتقائية ويقتلهـا واحدة تلو الأخرى بواسطة إطلاق السموم في داخلـهـا دون أن يؤثر على الخلايـا السليمة. أو قيل لك أن ثمة بزة عسكرية خفيفة الوزن تستطيع أن تقي الجنود بفضل الله حتى من أشد المتفجرات والمقذوفات، أتراك ستظن أن ذلك و سواه لا يعدو أن يكون ضربـاً من الخيال العلمي؟؟؟ .
إن مثل تلك المنجزات المستحيلة في عرف الناس بمقاييس التقنيـات التقليدية، ليست في واقع الأمر ضربـاً من الخيال العلمي الذي يتفنن في إبرازه المخرجون السينمائيون أو يتقن حبكته الروائيون بل إنها أمر في طريقه للتحقق في عالم الواقع الملموس من خلال فتح تقني جديد يطلق عليه إصطلاحاً التقنيات متناهية الصغر (Nano Technology)، والتي تعكف على تطويرها حالياً العديد من الجامعات ومراكز الأبحاث و الشركات في أمريكا الشمالية، والشرق الأقصى، وأوروبا، وتنفق تلك الدول في مجموعها ما قدره 9 مليارات دولار سنوياً في جهود البحوث والتطوير في مختلف مجالات التقنيات متناهية الصغر، و يتوقع أن تبدأ بواكير منتجاتها التجارية في غزو الأسواق قريباً جداً وأن يبلغ حجم التبادلات التجارية في هذه التقنيات إلى ترليون (ألف مليار) دولار بحلول عام 2010م، ولغير المختصين فـان كلمة (نانو) بادئة كلمة في اللغة الإنجليزية أو بالأصح في مصطلحات الإنجليزية العلمية المأخوذة من اللاتينية تلحق بالكلمات لتعني الحجم الصغير جداً وبالتحديد جزء من مليار جزء من المقياس، فتصبح كلمة نانومتر جزءاً من مليار جزء من المتر، كما أن كلمة ميلمتر تعني جزءاً من ألف جزء من المتر، وكلمة مايكرمتر تعني جزءاً من المليون جزء من المتر. ولكن كيف يمكن للتقنيات الدقيقة أن تحدث مثل تلك الثورة التصنيعية، ولمـاذا بالذات تقنية النانو وليس مثلاً تقنيات الملي أو المايكرو؟
للتصنيع عند مقياس النانومتر العديد من المزايا يضيق عنها المقام غير أنه تكفي الإشارة إلى أن العديد من العلماء في المجال يذهبون إلى أن مقياس النانومتر يمثل المقياس الأمثل للإنسان للتعامل مع المادة ومع المخلوقات الحية على حدٍ سواء لسبب منطقي ألا وهو أن النانومتر هي الوحدة التي أختارها الله تعالى لحجم لبنة البناء الأساسية لتركيب مادة الكون من حولنـا أي الذرة والجزيء الكيمائي ومركبات الخلية الحية، حيث يمكن رصف ما بين ثلاث إلى ست ذرات فقط في النانو متر الواحد، كما تمكّن تقنية النانو من التفاعل بين الآلـة والخلية الحية ولذلك تطبيقات غير متناهية في مجالات الطب والصيدلة والأحياء والهندسة الحيوية. ولو استطـاع الإنسان تصنيع آلات إنتاجية تتعامل مع المـادة على مستوى النانومتر لتوصل إلى المنتهي في التحكم الإنسـاني في خواص المواد. إذ تعتمد خواص المـادة على طريقة ترتيب الذرات فراغـيـاً، فبإعادة ترتيب ذرات الفحم مثلاً يمكنـنـا أن ننتج الألماس، وبإعادة ترتيب الذرات في الرمـل وإضافة بعض الشوائب إليها تمكّن الإنسان من صناعة رقائق الحاسب الآلي التي مكنته من تخطي حواجز المـاضي بالنسبة لحجم و سرعة الحاسب و قدرته على تخزين المعلومـات. ولطـالما تعامل الإنسان على مر تاريخه الطويل بالذرات من أجل إخراج منتجات جديدة فقديـمـاً وبإضافة نسبة ضئيلة من ذرات الكربون بترتيب معين حوّل الإنسان الحديد الزهر الهش نسبيـاً إلى حديد الفولاذ الصلب وبإضافة نسبة من الكروم إلى ذلك المزيج انتج الإنسان الصلب غير القابل للصدأ.
غير أن مقدرة الإنسان على التعامل مع الذرات في المنتجـات الصناعية ظلت في حدود التعامل مع الملايين بل البلايين من ذرات المـادة دفعة واحدة عن طريق الصب، والخراطة، والبرادة وغيرهـا من وسائل إنتاج المـادة التقليدية، وهو ما يشبه قيام البنّاء بمراكمة لبنات المباني مثلاً بالمجموعات بدلاً من بنائها لبنة لبنة. بينما تعتمد إحدى الطرق الرئيسية الثلاث المعتمدة في تصنيع التقنيات المتناهية الصغر على بناء المادة على مستوى الذرة والجزيء ذرة ذرة وجزيئاً جزيئاً ووضع كل في موضعه الصحيح تمامـاً مثل مـا يقوم الأطفال بتركيب لعبة ''اللوغو'' لإنتاج نماذج البناء والآلات المبسطة، أو كمـا يفعل الكيميائي عندمـا يتحكم في التفاعلات الكيمائية لينتج مادة كيمائية مطلوبة من مواد كيميائية متوفرة ولكن بشكل ميكانيكي، وسيمكن ذلك الإنسان من تصنيع مواد جديدة أقوى من الحديد بخمسين إلى مائة مرة ولا تزيد في وزنهـا عن مجرد كسر صغير من وزن الحديد. كما أن القدرة على إنتاج المواد على مستوى الجزيء سيمكن الإنسان من إنتاج أدوات جراحية على مستوى الخلية، حيث يقال إن السبب الوحيد لنجاح الأساليب الجراحية الحالية هو ما أودعه الله في الخلايـا الحية من قدرة على إعادة التجمع والترابط من جديد والتخلص من بقايـا الخلايـا الميتة بسبب الدمـار الذي تحدثه الأدوات الجراحية الحالية على مستوى الخلايـا.
تصمم حالياً أدوات الإنتاج لصناعة التقنيات الدقيقة لتعمل بشكل تلقائي تمامـاً كما تعمل بذرة النبات التي توضع في التربة وتزود بالمـاء والهواء وأشعة الشمس فتبدأ في تصنيع ذاتها بأمر الله. ومن أجل تحقيق ذلك تعتمد تلك الأدوات على المبادئ التصنيعية التالية : أولاً التزاوج الانتقائي إذ يجب أن يكون لكل جزيء يراد تركيبة جزيء مطابق فان كان لإحدهما تقعّر يجب أن يقابله تحدب مطابق في الشكل والمقاس حتى يمكن تركيبهمـا ميكانيكيـاً وبالتالي يتم تركيب الجزيء الناتج مع جزيء آخر اكبر، ثانيـاً يجب الإمساك بهذا الجزيء المراد تصنيعه في الاتجاه الصحيح وبالزوايا الصحيحة وإلاّ لربمـا تم تركيبه بطريقة مغايرة مع جزيئات أخرى لتعطي منتجات غير التي تم تصميمهـا، ثالثـاً ومن أجل الإمساك بالجزيء وتوجيهه الوجهة الفراغية الصحيحة لابد من إيجاد ذراع بمقياس النانومتر يقدر مقاسها مبدئيـاً بـ 100 نانومتر طولاً و30 نانومتراً عرضـاً كي تتمكن من التعامل مع الجزئيات.
وليس من المبالغة في شيء إذا ما كررنا مقولة بعض أهل الاختصاص بأن من يتمكن من إتقان صناعـة التقنيات متناهية الصغر سيهيمن على سوق التصنيع على مدى القرن القادم، وقد سبق وأن نشرت في هذه الزاوية من سبع سنوات بالتمام وبالتحديد في يوم السبت 11/4/1420هـ مقالاً عن أهمية التقنيات متناهية الصغر، حثثت فيها كلية الهندسة بجامعة الملك عبد العزيز أن تبادر للريادة في هذا المجال.
ومما يدعو للتفاؤل في مجال التقنيات متناهية الصغر أنها تشكل فرصة تاريخية كبرى للدول النامية للحاق بركب المدنية الحديثة المبنية على التفوق التقني حيث أن البشرية جمعاء لا تزال في بواكير تعاملها مع هذه التقنية، ومما يثلج الصدر أن المملكة العربية السعودية عموماً بصدد تبني مبادرة وطنية بقيادة مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية في مجال التقنيات متناهية الصغر على غرار مبادرة ''كلينتون'' الوطنية للتقنيات متناهية الصغر بأمريكا. و من دواعي الفخر كذلك أن جامعة الملك عبدالعزيز تقوم حالياً وبإشراف مباشر وإهتمام كبير من معالي مديرها أ.د.أسامة بن صادق طيب بالسعي لإنشاء مركز تميز علمي في مجال التقنيات متناهية الصغر تمهيداً لقيام الجامعة بدور ريادي عظيم في نقل وتوطين التقنيات متناهية الصغر إلى المملكة، وقد بدأت الجامعة بمساعي تكوين فريق من العلماء من أساتذة الجامعة لتوجيه أبحاثهم و دراساتهم في هذا المجال، ضمن مخطط استشرافي للمستقبل ستبدأ الجامعة أولى خطواته بإرسال نخبة من الأساتذة لمراكز التميز البحثي العالمية في مجالات التقنيات متناهية الصغر خلال الصيف، كما تنوي استقدام العديد من الخبراء لتقديم دورات قصيرة وورش عمل في مختلف مجالات التقنيات متناهية الصغر خلال السنة الدراسية القادمة، هذا ناهيك عن أن مخطط الجامعة سيشتمل على تأسيس معامل خاصة بهذه التقنيات، وتفعيل برنامج التقنيات متناهية الصغر بطرق اقتصادية يتعاون فيها القطاع الخاص مع الإنفاق الحكومي والمجهود الأكاديمي لإستنبات التقنية متناهية الصغر محلياً والتنافس بها عولمياً، وتحسن الجامعة صنعاً إذ تستثمر في الإنسان قبل تجهيز المختبرات والمكان، وآمل أن يسجل التاريخ للجامعة ومعالي مديرها أ. د. أسامة صادق طيب أسبقيةً في إدخال هذه التقنيات للمملكة تنتفع بها أجيال من المسلمين متتالية.
بقلم الدكتور سامي سعيد حبيب
الاستاذ بقسم هندسة الطيران بجامعة الملك عبدالعزيز
رئيس الجمعية السعودية لعلوم الطيران والفضاء
ومدير مركز تقنية النانو بالجامعة

Leave a Reply

Popular Posts

Blog Archive

Loading...