البحث الكامل في مجال تكنولوجيا النانو
عناصر البحث هي:
- حدد تقنية النانو.
- اكتشاف تقنية النانو.
- التحديات التي تواجه تقنية النانو.
- استخدام تقنية النانو.
- مفهوم كيمياء النانو.
- الأخطار المحتملة في التعامل مع تكنولوجيا النانو.
حدد تقنية النانو
- تعرف تقنية النانو بأنها دراسة واستخدام الهياكل التي يتراوح حجمها بين 1 نانومتر و 100 نانومتر.
- هذا هو مدى صغر مقياس النانو تخيل مدى صعوبة استخدام العلماء لتقنية النانو والتحديات التي يواجهونها في تطويرها واستخدامها في العديد من التطبيقات.
- يمكن القول أن تقنية النانو هي علم متخصص في إمكانية تغيير المادة على مستوى المخرجات لإنتاج مواد جديدة ومختلفة وعمل أجهزة متطورة تخدم الإنسانية في جميع المجالات.
اكتشاف تقنية النانو
- مصطلح نانو قديم جدا. ذكرها العالم ريتشارد فاينمان من الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا خلال محاضرة في عام 1959. أوضح أن هناك مساحة كبيرة داخل الذرة ، وكانت محاضرته بعنوان “هناك مساحة كبيرة في القاع”.
- وصف فاينمان عملية قد تكون فيها العمليات قادرة على التأثير وتحديد كمية الذرات والجزيئات الفردية ، لكن كلماته في هذا الوقت كانت موضع سخرية ولم يصدقه أحد.
- ثم ، في عام 1891 ، تبنى العالم نوريو تانيجوتشي نظرية فاينمان وطورها وصاغ مصطلح تكنولوجيا النانو ، تلاه تطوير التنظيف النانوي وتطبيقه في العديد من المجالات.
التحديات التي تواجه تقنية النانو
- نظرًا لصغر حجم الجسيمات للمادة ، يصعب التعامل معها والتحكم فيها.
- صعوبة في التحكم عند إخراجها من مكانها لتوجيهها إلى مكان آخر.
- عدم القدرة على التنبؤ بالنتائج تحدث أحيانًا نتائج غير مرغوب فيها.
استخدام تقنية النانو
لتقنية النانو استخدامات عديدة منها:
في المجال الطبي
- باستخدام تقنية النانو ، تمكن العلماء من صنع آلات دقيقة بنفس حجم خلايا الدم لعلاج العديد من الأمراض التي تتطلب جراحة ، مثل انسداد الشرايين وبعض أنواع السرطان.
- ابتكر العالم الإيطالي سيلفانو دراجونييري من جامعة باري أنفًا إلكترونيًا باستخدام أنابيب الكربون النووية التي يمكنها تشخيص الأورام السرطانية عن طريق تحليل الهواء الخارج من الرئتين.
- طور بعض العلماء أيضًا تقنية النانو ليتمكنوا من توصيل الدواء إلى الجزء المصاب من جسم الإنسان بشكل مباشر ، مما يقلل من الأضرار التي تلحق بالخلايا السليمة أثناء العلاج الكيميائي.
- آلات لإعادة بناء الخلايا التالفة
- يتم علاج الخلايا والأنسجة التالفة بالجراحة أو ببعض الأدوية ، وهذه ممارسة شائعة في الطب والجراحة اليوم ، ولكن مع تقنية النانو ، يمكن أن يكون كل هذا مختلفًا ، لذلك يمكن صنع آلات لإعادة بناء الخلايا التالفة.
- تحتوي هذه الآلات على نوع خاص من الإبر حتى لا نقتل الخلايا ، وهذه الآلات تدخل وتستهدف فقط الخلايا التي من المفترض أن يتم إصلاحها.
التصوير الطبي
من خلال تقنية النانو ، يمكن تصوير أي حركة تحدث في الأنسجة الحية لجسم الإنسان ، وبالتالي سيتمكن الأطباء من معرفة المرض وحركاته وحركة الدواء في أنسجة المريض.
صناعة الطيران
أنتجت إدارة الطيران والفضاء الأمريكية ، ناسا ، عدة آلات نانوية دقيقة تحقن جسم رائد فضاء ، وتراقب صحته أثناء رحلة الفضاء ، وتعالج أي مشكلة صحية قد تواجهها دون الحاجة إلى إرسال طبيب متخصص. .
مجال الطاقة
باستخدام تقنية النانو ، تم إنشاء بطاريات يمكنها تخزين كميات هائلة من الطاقة لفترات طويلة من الوقت ، مما يجعل من الممكن إنتاج سيارات تعمل بالطاقة النظيفة بتكلفة منخفضة وحماية البيئة من النفط وتقليله.
منطقة صناعية
من الممكن صنع ملابس ذكية تنظف نفسها وتخلصها من الجراثيم والأوساخ المحتملة ، كما يمكن صنع مواد أقوى من الفولاذ بوزن أقل ، أو صنع زجاج يطرد الغبار تلقائيًا ولا يرتفع في درجة الحرارة.
بالإضافة إلى القدرة على إنتاج شاشات ثلاثية الأبعاد بشفافية عالية والقدرة على الانحناء.
ادوات رياضية
هل تحب التنس او الجولف؟ إذا كنت من محبي هذه الرياضات ، فسوف يسعدك أن تعرف أنه يمكننا صنع صواريخ عالية القوة باستخدام تقنية النانو.
جودة هواء أفضل
يمكن لتقنية النانو تحويل الأبخرة الضارة من السيارات والمصانع إلى أبخرة غير ضارة.
الألواح الشمسية
باستخدام تقنية النانو ، يمكن إنتاج الخلايا الشمسية بشكل أفضل وأرخص من الخلايا الشمسية التقليدية.
إلكترونيات
يمكن لتقنية النانو تسخير قوة جميع الأجهزة الإلكترونية مع جعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأخف وزنًا.
في مجال البصريات
قدمت تقنية النانو مساهمات كبيرة في مجال البصريات لأنه من الممكن صنع نظارات لا تتعرض للخدوش والجروح ، وقد دخلت تقنية النانو عمليات بصرية لتصحيح حدقة العين بدقة عالية.
ميك أب
من أهم استخدامات تقنية النانو إمكانية إنتاج مستحضرات تجميل تحمي من أشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية الضارة ؛ بينما تفتقر الأساليب التقليدية للحماية إلى طول العمر والاستمرارية ، في حين أن تكنولوجيا النانو المصنعة لها استمرارية ، ومدى طويل ، ودرجة أعلى من الحماية.
اعمال بناء
يمكن استخدام تقنية النانو في صناعة البناء لجعلها أرخص وأسرع وأكثر تنوعًا ، حيث قد يكون من الممكن تشغيل الأجهزة الروبوتية المصنوعة بتقنية النانو لبناء المباني والهياكل تلقائيًا من المنازل المتقدمة إلى ناطحات السحاب بتكلفة أقل.
مفهوم كيمياء النانو
تعتمد الكيمياء على مواد ذات نطاق حجم كبير ؛ مثل غرام واحد من أي مادة كيميائية ، فهو يعتبر صفقة كبيرة لأنه يحتوي على مليارات الجزيئات والتفاعلات الكيميائية التي تؤثر على الذرات في عينة واحدة.
عندما يتعلق الأمر بالكيمياء النانوية ، فهذه مواد ذات حجم صغير جدًا يمكن أن تكون أصغر من حجم الذرة.
الأخطار المحتملة عند العمل بتقنية النانو
على الرغم من قدرة تقنية النانو على تغيير حياتنا للأفضل ، لا يزال العلماء يهتمون بإيجاد الآثار الجانبية لاستخدام هذه التكنولوجيا في حياة الإنسان والبيئة المحيطة ؛ يمكن لتقنية النانو ، نظرًا لصغر حجمها ، أن تسبب ما يلي:
- سهولة الوصول إلى الجلد والرئتين وأعضاء الجسم الداخلية.
- ظهور بعض الأورام الخفية للعلماء الذين يتعاملون معها بشكل مباشر.
- هناك خطر في المواد المصنوعة من الأنابيب النووية لأنها تدخل الجلد بسهولة عن طريق الاستنشاق بسبب طبيعتها المجهرية ، وفي حالة دخولها يصعب التخلص منها ولم يتم البحث عن علاج طبي لها.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه لا توجد قوانين واضحة وصارمة تحدد الأضرار الناتجة عن استخدام تقنية النانو بسبب الخصائص والأحجام المختلفة للمواد النانوية ودرجة السمية المختلفة لكل مادة.
كما أنه لا يوجد الكثير من الأبحاث والتجارب حول التكنولوجيا النووية ، حيث أنها لم تتجاوز تجارب قليلة على الفئران في المعامل ، وماتت بعض الفئران بعد استنشاق بعض الجزيئات النووية للتلف والالتهاب في الرئتين.
لذلك قدمنا لك بحثًا كاملاً حول تقنية النانو ولمزيد من المعلومات يمكنك ترك تعليق أسفل المقالة وسنقوم بالرد عليك على الفور.