البحث الكامل في مجال تكنولوجيا النانو
عناصر البحث هي:
- تعريف تقنية النانو.
- اكتشاف تقنية النانو.
- التحديات التي تواجه تكنولوجيا النانو.
- استخدام تقنية النانو.
- مفهوم كيمياء النانو.
- الأخطار المحتملة في التعامل مع تكنولوجيا النانو.
تعريف تقنية النانو
- تُعرّف تقنية النانو بأنها دراسة واستخدام الهياكل التي يتراوح حجمها بين 1 نانومتر و 100 نانومتر ، ولتسهيل شرح مدى صغر حجم النانو ، تخيل أنك تحضر 800 جسم نانوي وتضعها بجانب بعضها البعض للحصول على العرض. شعر بشري.
- 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 من أجل إنتاج مواد جديدة ومختلفة وإنتاج أجهزة متطورة تخدم البشرية في جميع المجالات.
اكتشاف تقنية النانو
- مصطلح nano قديم جدًا وقد قاله العالم Richer Feynman في الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا خلال محاضرة في عام 1959 وشرح وجود مساحة كبيرة داخل الذرة وكانت محاضرته بعنوان هناك مساحة كبيرة في قاع.
- 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 بالنانو وتطبيقه في العديد من المجالات.
التحديات التي تواجه تكنولوجيا النانو
- نظرًا لصغر حجم جسيمات المادة ، 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
هناك العديد من الاستخدامات لتقنية النانو ، منها:
في المجال الطبي
- بفضل تقنية النانو ، تمكن العلماء من إنشاء آلات دقيقة بنفس حجم خلايا الدم لعلاج العديد من الأمراض التي تتطلب جراحة ، مثل انسداد الشرايين وبعض الأورام.
- اخترع 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 لتتمكن من توصيل الدواء مباشرة إلى الجزء المصاب من جسم الإنسان وبالتالي تقليل الضرر الذي يلحق بالخلايا السليمة أثناء العلاج الكيميائي.
- آلات تجديد الخلايا التالفة
- تعالج الخلايا والأنسجة التالفة بإجراءات جراحية أو ببعض الأدوية ، وهذا معروف في الطب والجراحة اليوم ، ولكن مع تقنية النانو ، كل هذا يمكن أن يكون مختلفًا ، لذلك يمكن صنع آلات لاستعادة الخلايا التالفة.
- تحتوي هذه الآلات على نوع خاص من الإبر حتى لا نقتل الخلايا ، فهذه الآلات تدخل وتستهدف فقط الخلايا التي تحتاج إلى الإصلاح.
التصوير الطبي
من خلال تقنية النانو ، يمكن تصوير أي حركة تحدث في الأنسجة الحية لجسم الإنسان ، مما يسمح للأطباء بمعرفة المرض وحركاته وحركة الدواء في أنسجة المريض.
صناعة الطيران
طورت الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء الأمريكية (ناسا) عدة آلات نانوية يتم حقنها في جسم رائد فضاء ومراقبة صحتهم أثناء رحلة الفضاء وتعالج أي مشكلة صحية قد تنشأ دون الحاجة إلى إرسال متخصص.
مجال الطاقة
باستخدام تقنية النانو ، تم إنشاء بطاريات يمكنها تخزين كميات هائلة من الطاقة لفترات طويلة من الوقت ، لذلك يمكن إنتاج سيارات الطاقة النظيفة بتكلفة منخفضة وحماية البيئة وتقليلها من النفط.
منطقة صناعية
يمكن صنع الملابس الذكية التي تنظف نفسها تلقائيًا وتخلصها من جميع الجراثيم والأوساخ ، ويمكن صنع مواد أقوى من الفولاذ الخفيف أو الزجاج الذي يطرد الغبار تلقائيًا ولا يزيد درجة الحرارة.
بالإضافة إلى القدرة على إنتاج شاشات ثلاثية الأبعاد بشفافية عالية وقابلية للانحناء.
ادوات رياضية
هل تحب التنس او الجولف؟ إذا كنت من محبي هذه الرياضات ، فسوف يسعدك معرفة أنه يمكنك استخدام تقنية النانو لصنع صواريخ عالية الأداء.
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 زيادة قدرة جميع الأجهزة الإلكترونية مع جعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وأخف وزناً.
في مجال البصريات
ساهمت تقنية النانو بشكل كبير في مجال البصريات ، بحيث يمكن صنع نظارات لا تتعرض للخدوش والإصابات ، وقد دخلت تقنية النانو في الجراحة البصرية لتصحيح حدقة العين بدقة عالية.
ميك أب
من أهم استخدامات تقنية النانو القدرة على إنتاج مستحضرات التجميل الواقية من الشمس والأشعة فوق البنفسجية الضارة. تفتقر الأساليب التقليدية للحماية إلى المدى البعيد والاستمرارية ، في حين أن تلك المصنوعة باستخدام تقنية النانو تتمتع بالاستمرارية والمدى البعيد ومستوى أعلى من الحماية.
بناء
يمكن استخدام تقنية النانو في صناعة البناء لتسريع سرعتها وجعلها أرخص وأسرع وأكثر تنوعًا ، حيث قد يكون من الممكن تشغيل الأجهزة الروبوتية المصنوعة بتقنية النانو لتصنيع المباني والهياكل تلقائيًا ، من المنازل المتقدمة إلى ناطحات السحاب ، بتكاليف 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.
تتعامل كيمياء النانو مع مواد ذات حجم صغير جدًا ، يمكن أن يكون أصغر من حجم الذرة.
الأخطار المحتملة في التعامل مع تكنولوجيا النانو
على الرغم من قدرة تقنية النانو على تغيير حياتنا للأفضل ، لا يزال العلماء يهتمون بالبحث عن الآثار الجانبية لاستخدام هذه التكنولوجيا في حياة الإنسان وفي البيئة 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 من المواد المصنوعة من الأنابيب النووية لأنه يتم استنشاقها بسهولة في الجلد بسبب طبيعتها المجهرية ، وإذا كانت كذلك ، فمن الصعب التخلص منها ولم يتم التحقيق في علاجها. .
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 لم تتعدى تجارب قليلة على الفئران في المعامل ، وماتت بعض الفئران بعد استنشاق بعض الجزيئات النووية بسبب التلف والالتهاب في الرئتين.
لقد قدمنا لك بحثًا كاملاً عن تقنية النانو ولمزيد من المعلومات يمكنك ترك تعليق أسفل المقالة وسنقوم بالرد عليك على الفور.