ستنشأ بعض التغييرات الكبيرة التي تحدث أمام أعيننا مباشرة من تكنولوجيا غير مرئية تمامًا، هناك عالم صغير جدًا، لا يمكننا حتى رؤيته، سنقدم لكم مجموعة أمثلة على تقنيات النانو.
عندما يتعلق الأمر بالعلوم ، مثل الأحياء والكيمياء وعلوم المواد والفيزياء والهندسة، فنحن تقريبًا نأخذ المجهر كأمر مسلم به. لكن ماذا عن علوم الكمبيوتر؟
غالبًا ما نفكر في أجهزة الكمبيوتر وجميع أجهزتها على أنها شيء يمكننا النظر إليه. ولكن على نحو متزايد، يتم تصنيع رقائق الكمبيوتر الصغيرة والأجهزة الأخرى.
وعندما نقول دقيقًا، فإننا نعني حوالي ميكرون واحد، أو 1000 نانومتر. هذا بحجم الجرثومة. تسمى هذه التقنية تقنية النانو باستخدام الطباعة الحجرية لطباعة الدوائر على مواد أشباه الموصلات. يأمل العلماء في ضغط المزيد من قوة المعالجة في حزم الحوسبة الأصغر.
على مر السنين، خطت تكنولوجيا النانو خطوات كبيرة. فيما يلي ست تقنيات نانوية رائعة – مرتبطة بالحاسوب وغير ذلك – يمكن أن تغير العالم كما نعرفه.
1. الإسفنج الصغير لتنظيف المحيط.
تحتل تقنية النانو موقع الصدارة في تنظيف المحيطات والبحار والأجسام المائية الأخرى من المعادن السامة. توصل باحثو مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني إلى عملية طلاء بتقنية النانو تجعل من الممكن للمواد أن تمتص المواد السامة في الماء.
يسمونها “الطبقات الأحادية المجمعة ذاتيًا على دعامات Mesoporous” (ولهذا السبب، من الآن فصاعدًا، سنشير إليها باسم SAMMS).
يعمل الأنبوب المغطى بـ SAMMS مثل الإسفنج، حيث يجمع الزئبق والرصاص والمعادن السامة الأخرى من الماء. ثم يتم إعادة تدوير هذه المعادن وإعادة استخدامها لأغراض أخرى أقل ضررا. إنها طريقة فعالة للغاية لفصل المعادن الثقيلة عن الماء.
2. مواد فائقة القوة.
تتمتع تقنية النانو أيضًا بفوائد في علوم التصنيع والمواد. من الأمثلة على تقنية النانو، تم العثور على البلورات النانوية، التي تستخدم في تكرير النفط والألواح الشمسية وأشياء أخرى، لتكون أقوى بثلاث مرات من أشكالها السائبة.
لذلك، قد تكون البلورات النانوية للمعادن أقوى مرتين أو ثلاث مرات من المعدن الأصلي. هذا يعني أنه يمكن دمج هذه البلورات النانوية في المعادن الأصلية لجعلها أقوى.
3. حماية الطقس لأجهزتك الشخصية.
إحدى المشكلات التي لا تزال تعاني منها الأجهزة الإلكترونية الشخصية هي أنه على الرغم من أننا نحملها معنا في كل مكان طوال الوقت، إلا أنها ليست مصممة لجميع أنواع الطقس أو جميع أنواع التضاريس.
ومع ذلك، توصلت تقنية النانو إلى طريقة لحمايتها من التلف. في مارس 2012، أعلنت نوكيا عن العمل على طلاء شديد المقاومة للماء من شأنه أن يجعل أجهزتها مقاومة للماء.
الطلاء المقاوم للماء هو ما يمنع الأشياء من الالتصاق بوعاء التفلون. ومع ذلك، فإن نوكيا تأخذ هذا الطلاء وتضيف بنية نانوية تعمل على حبس طبقة من الهواء على سطحها بحيث يتدحرج الماء عنها مباشرة.
لذلك، في حين أن الطلاءات المقاومة للماء قد تقاوم الماء، فإن طلاء نوكيا النانوي يحرفها في الواقع.
4. أجهزة أصغر، قوة أكبر.
يمكن لتقنية النانو أيضًا أن تمنح الأجهزة الصغيرة قدرًا كبيرًا من الطاقة والقدرة على التخزين. في عام 2007، أعلن باحثون في شركة IBM عن نتائجهم المتعلقة بالطرق الجديدة لقياس الخصائص المغناطيسية للذرة الفردية.
إذا تم تطبيقه على جهاز، فقد يعني ذلك إمكانات تخزين موسعة، مما يسمح، على سبيل المثال، لجهاز iPod صغير بتخزين كل مقطع فيديو يتم تحميله على YouTube بسهولة، أو ما يقرب من 30000 فيلم كامل الطول.
5. الجسيمات النانوية المقاومة للأمراض.
أحد أكبر تطبيقات وأمثلة تكنولوجيا النانو كان في مجال الطب والرعاية الصحية. يتم حاليًا تطبيق تقنية النانو على مجموعة من الدراسات لمحاربة السرطان وتشخيص – وحتى علاج – مرض الزهايمر.
نظرًا لأن الجسيمات النانوية صغيرة جدًا، يمكنها الدخول واستهداف المناطق التي لم يكن من الممكن الوصول إليها بشكل فعال من قبل بالأدوية أو العلاجات الأخرى. فيما يتعلق بتطبيقات تكنولوجيا النانو في جسم الإنسان، فإن الاحتمالات لا حصر لها.
إقرأ أيضاً… تطبيقات الذكاء الاصطناعي في القطاع الصحي.
6. عمل نسخ متماثلة فورية.
هل يمكنك تخيل دفن نموذج صغير لأي شيء في صندوق من الرمل، ثم الوصول بعد بضع دقائق لإخراج نسخة طبق الأصل كاملة الحجم من هذا الجسم؟
قد يبدو الأمر وكأنه شيء من فيلم خيال علمي، ولكن هذا ما يطوره الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حاليًا. يحتوي هذا “الرمل” الذكي على مغناطيس كهربائي دائم، والذي يسمح للجزيئات بالاتحاد معًا وبناء أنماط.
إذا تم إتقان هذه التقنية، يعتقد الباحثون أنه يمكن استخدامها لتكرار أي شيء تقريبًا. تبدو مادة تكنولوجيا النانو وكأنها شيء من رواية خيال علمي.
من حيث الاتجاه الذي تتجه إليه التكنولوجيا، فإن بعض الاحتمالات المستقبلية جدًا ليست بعيدة المنال.
من علاج الأمراض إلى إزالة الملوثات في الهواء أو الماء، وصولاً إلى التطورات الأكبر مثل السايبورغ القادرة على تكرار نفسها أو أجهزة الكمبيوتر التي يمكنها حساب الحمض النووي الخاص بك والتلاعب به، يعمل العلم على إثبات أن الأصغر هو الأفضل.
مما يعني حدوث بعض التغييرات الكبيرة التي تحدث مباشرة قبل ظهور أعيننا من شيء غير مرئي تمامًا.