الفضة والنانو تكنولوجي

استطاعت شركة سامسونج من خلال بعض من منتجاتها المنزلية مثل الثلاجات وأجهزة تكيف الهواء تقديم واستخدام ما يطلق عليه بالإنجليزية nano-silver كطبقة تغلف الأسطح الداخلية لهذه المنتجات ، وتعمل الطبقة والمكوّنة من مادة الفضة المعروف عنها مقاومتها للبكتيريا والفطريات ومنعها من النمو ، وتحتوي هذه الطبقة الفضية على أيونات الفضة التي تعمل بدورها على مقاومة أي نشاط بكتيري لأنها تؤثر سلبا على عمليات الأيض الخلوية لدى خلايا البكتيريا والفطريات .

ومعروف عن الفضة قتلها للكائنات الدقيقة والبكتيريا والفطريات ، فقد كان العرب قديما يستخدمونها لتقنية الماء ، بوضع قطع معدنية فضية في قرب الماء المصنوعة من جلد الماعز ، ومع اهتزاز القرب أثناء مسيرة القافلة تحتك القطع ببعضها البعض لتكوّن مسحوق ذائب فائق في النعومة يعمل على قتل البكتيريا ولا يضر الإنسان.

أيونات الفضة تصيب عمليات النقل على أغشية الخلايا البكتيرية بالخلل ، بتأثيرها على منع انتقال الإلكترونات على الأغشية الخلوية مما يوقف تماما عمليات النقل على جدران الخلايا الذي بدوره يحول دون انتقال المواد الجرثومية من وإلى الخلايا البكتيرية أو الفطرية ، وهذا يمنع وجود أي روائح كريهة ويمنع كذلك بقاء أي بكتيريا أو فطريات .

عرفنا منذ القدم خصائص الفضة ، ولكن مع تقنية النانو فإنه يمكننا تفعيل والاستفادة إلى أقصى درجة من هذه الخصائص ، فبدلا من وضع قطعة معدنية فضية داخل جدران الأجهزة المنزلية الحساسة مثل الثلاجات فإن التقنية تسمح لنا بتصنيع طبقات غاية في الرقة وغاية في الفاعلية في مقاومة النشاط البكتيري والفطري بأقل استهلاك ممكن للفضة وبفاعلية قد لا يتصورها أي مستخدم أو مقتني للفضة عبر العصور السابقة .

ويمتد استخدامنا للفضة إلى المجال الطبي ، فالبتطوير يمكننا تصنيع ضمادات جروح تحتوي على طبقات نانويَة فضيّة تعمل بدورها على منع تكاثر ونمو البكتيريا على الجروح والقروح الجلدية وما إلى ذلك ، حتى أنك قد تشاهد إعلانات تلفزيونية قريبا تعلن عن سراويل أو فوط صحيّة تحتوي على الفضة كمادة مقاومة للبكتيريا والفطريات والجراثيم .

وفي النهاية فإن النانو فضة أو ال nano-silver صديقة للبيئة ، وفي الحين الذي تقوم فيه بقتل أكثر من حوالي 650 نوع من البكتيريا فإنها لا تضر الإنسان ولا تسبب أي ضرر يذكر على البيئة

تاريخ التقانة

في عام 1959 ألقى الفيزيائي الأمريكي والحائز على جائزة نوبل Richard Feynman محاضرة لمجتمع الفيزيائين الأمريكان تحت عنوان " There's Plenty of Room at the Bottom " وتعني بالعربية أن هناك مجال كبير في الأسفل ، وقد تمحور حديثه في المحاضرة عن التصغير أو بالإنجليزية تعني miniaturization و تعني كذلك التعامل مع الأشياء وهي مفتتة ومصغرة لدرجة قد لا يتصورها المجتمع في وقتها ، وتحدث عن التعامل مع الجزيئات وذرات المواد بشكل مباشر .

وقال العالم الأمريكي كذلك أنه يؤمن بأن سيأتي يوم على رجل يصنع أجهزة غاية في الصغر والفاعلية ، وكانت هذه المحاضرة البداية الحقة في وجود المصطلح nano ، وهذا بشهادة مكتب الولايات المتحدة للبراءات الإختراع والعلامات التجارية ، ويمكنكم الحصول على مزيد من المعلومات بالإنجليزية عن تاريخ النانو تكنولوجي من صفحة بنفس العنوان من الموسوعة العالمية ، والجزء الخاص بالعالم الأمريكي ريتشارد يبدأ من عند Conceptual origins ، بمعنى أصول النظرية .

وفي عام 1986 كتب المهندس كيم إريك دريكسلير مقال بعنوان Engines of Creation ، وتعني بالعربية محركات الإنشاء وعرض فيه المصطلح بشكله اليوم nanotechnology ، و توسع نطاق البحث العلمي خلال العقد الماضي في هذه التقانة الجديدة ، وحتى هذه اللحظة فإن عديد من المخترعين والشركات قاموا بتسجيل براءات إختراع تصل لحوالي 13000 لبراءة اخترع يحتوي كل منها على المصطلح nono أو بالعربية نانو .

الكشف المبكر عن الجلطات

منحة بقيمة 1.9 ملوين جنيه استرليني قدمت من قبل مجلس العلوم الهندسية والفيزيائية بالمملكة المتحدة (EPSRC) للباحثين بجامعة Swansea لتطوير حلول للرعاية الصحية باستخدام تقانة النانو .

ستمكن هذه المنحة العلماء بالجامعة من تطوير أبحاثهم المتعلقة بالكشف المبكر عن الجلطات الدموية لفترة تصل إلى ثلاثة سنوات باستخدام تقانة النانو ، وأبحاث كهذه قد تعمل في المستقبل القريب إن تم تطبيق وتعميم نتائجها سريعا على تجنب تعرض الإنسان للجلطات الدموية والتي تودي بحياة آلاف سنويا .

هذه الجائزة المرموقة جزء من تحدي كبير لـ EPSRCs في مشروع للرعاية الصحية باستخدام تقانة وعلم النانو ، وستساعد هذه الجهود على إكتشاف تقنيات جديدة لتحديد ودراسة أمراض تخثر الدم والجلطات الدموية عند الإنسان.

وقال البروفيسور Rhodri Williams رئيس الباحثين في مدرسة المهندسين بالجامعة " فريق العمل سيتناول أمراض تخثر الدم وكل ما يرتبط بها من حالات شاذة تسبب الجلطة والموت في المجتمع الغربي" .

المنحة مؤخرا قدمت لمجموعة محاضرين بكلية Sheffield لتمكنهم من زيارة كبرى شركات التي تعمل على تصميم وتصنيع التكنولوجيا الحديثة لنقل المعرفة بعد ذلك للطلاب .

مصدر الخبر باللغة الإنجليزية

كيف تعمل التقانة

تقانة النانو يمكن من خلالها إحداث تغيرات إيجابية كثيرة في العالم ، ستجلعنا متأكدين من منتجات كثيرة نستخدمها يوميا ، وستمكننا من إنتاج مزيد من المنتجات والتي كان إنتاجها ضرب من المستحيل ، ولكن كيف ستمكننا من القيام بذلك ؟ في الحقيقة أن تقانة النانو هي تقنية كل شيء صغير جدا ، في العادة أصغر من 100 نانو متر .

في الفيديو السابق سترى أمثلة على استخدام التقنية ، مثل استخدامها في صناعة البطاريات بشكل يجعل هناك سرعة كبيرة في شحنها ، مما سيجعل البطاريات أفضل ، وربما ساهم ذلك على سبيل المثال في دعم وتشجيع صناعة السيارات الكهربائية بعدها .

حتى الآن في الصناعة والإنتاج نحن نتعامل مع أجزاء كبيرة من المادة ، وأغلب تعاملنا يكون بتقسيمها لأجزاء أصغر لنستخدمها في الصناعة والإنتاج ، ولكن مع التقانة الجديدة سيكون هناك تحكم لا نهائي بالمادة ، فنحن سنتعامل مباشرة مع جزئيات المادة المكوّنة لصفاتها .

كل هذا ولا يزال هذا العلم طفل صغير ويحتاج لكثير من المجهود والتطوير ، هذا العلم لا يزال يحتاج لأدواته ، وبمثابة تطوره وصولا بمرحلة متقدمة منه سيتدخل هذا العلم في كل حياتنا وسيقلبها رأس على عقب بالتأكيد للأفضل إن أحسنا أستغلال التقنية .

وحدة القياس

وحدة القياس المستخدمة في تقنية النانو وحدة متناهية في الصغر ، فالنانو في طول جزء من مئة ألف جزء من شعر الإنسان ، وهو أقل من الطول الموجي لشعاع الضوء المرئي ، والنانو هو جزء من البليون من المتر ، وعلى سبيل المثال فإن طول الرابطة بين ذرتين كربون في المركبات قد يتراوح بين 0.12 إلى 0.15 نانو متر

العالم من حولنا يتكون من ذرات وأجسادنا كذلك ، والعجيب أن خلايا جسم الإنسان تقاس أبعادها باستخدام وحدة القياس النانو ، لذلك يمكننا أن نعتبر خلايا أجسادنا آلات نانونيّة من صنع الخالق ، فكل خليَة عبارة عن آلة تعمل من أجل مهمة محددة ، وتحتوي بداخلها على تفاعلات وحركات ميكانيكية لمواد وجزيئات .

وقد قال العالم الحائز على جائزة نوبل الدكتور هورست أن المقياس المستخدم في تقانة النانو -وهو يقصد النانو وأضعافه- ، أكثر متعة من القياس أو الحجم الذري ، والسبب في ذلك يعود إلى أن المادة تبدأ تكتسب صفاتها عند هذا المقياس (مقياس النانو) ، بمعنى أن المادة وهي مجرد ذرات مفككة ليس صفات المادة تذكر ، وإنما تبدأ المادة بغض النظر عن طبيعة ذراتها تتشكل خصائصها عندما تترتب الذرات جوار بعضها البعض .

ساعدني على هذا المقال موضوع هنا

تقنية النانو

جميعا نعرف أحجار البناء المستخدمة في بناء المنازل ونعرف أحجامها ، ولنتخيل إن استطعنا بطريقة ما تقسيم هذه الحجر إلى أحجار متناهية في الصغر لنستخدمها هي في البناء والتكوين الهندسي بدلا من الحجر بحجمه الكبير ، على فرض أننا سنستطيع التعامل مع الاحجار الصغيرة بنفس المهارة والسرعة ، عندها لن يكون من الصعب تشكيل ما نريد بهذه الأحجار الصغيرة ، فلن يكون من الصعب تكوين أسطح مستديرة على سبيل المثال وهذا ما يصعب عمله بالأحجار الكبيرة .

وهذه هي فلسفة تقنية النانو أو التقنية النانونية الجديدة ، وهي التعامل مع المادة ، مختلف أنواع المادة بعد تقسيمها وتفتيتها إلى اجزاء ، بمعنى أن نتعامل مع جزيئات المادة وليس مع المادة نفسها ، وهذه ما يجعل هناك سهولة كبيرة من تطويع المادة وتحديد خواصها مسبقا ، فعلي سبيل المثال إن كنت تريد سطح بلاستيكي ناعم جدا ، فليس علينا عمل تجارب عديدة وتفاعلات معملية لنصل إلى بوليمر يتصف بهذا الخاصية ، وإنما سنقوم بباسطة بالتعامل مع جزيئات البوليمر ، وفقط نتعرف على الترتيب المعين لجزيئاته الذي يعطينا النتيجة المطلوبة ، وبالتالي عند فهم ترتيب الجزيئات لن يكون من الصعب تصنيع بوليمر بخاصية معينة نحتاجها .

وتقنية النانو تتعامل مع الجزيئات المتناهية في الصغر فلكي نبدأ في التعامل مع مادة بتقنية النانو ، علينا تقسيم المليمتر فيها إلى مليون جزء ومن ثم نأخد هذا الجزء ونقسمه على ألف والنتيجة هي الجزء الذي تطبق عليه التقنية وتتعامل معه .