تقنية النانو هي عبارة عن علم وهندسة وتكنولوجيا يتم إجراؤها على المقياس النانوي ، والذي يتراوح من 1 إلى 100 نانومتر. علم النانو وتكنولوجيا النانو هي دراسة وتطبيق أشياء صغيرة للغاية والتي يمكن استخدامها في جميع مجالات العلوم الأخرى ، مثل الكيمياء والبيولوجيا والفيزياء وعلوم المواد والهندسة.
كيف بدأت
بدأت الأفكار والمفاهيم وراء علم النانو وتكنولوجيا النانو بحديث بعنوان "هناك حيز كبير في القاع" للفيزيائي ريتشارد فاينمان في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (CalTech) في 29 ديسمبر 1959 ، قبل وقت طويل من استخدام مصطلح تكنولوجيا النانو. وصف فاينمان في حديثه عملية يمكن للعلماء من خلالها التحكم في الذرات والجزيئات الفردية والتحكم فيها. بعد أكثر من عقد من الزمان ، في استكشافاته للآلات فائقة الدقة ، صاغ البروفيسور نوريو تانيجوتشي مصطلح تكنولوجيا النانو. لم يكن هذا المصطلح موجود حتى عام 1981 و مع تطوير مجهر المسح النفقي الذي يمكنه "رؤية" الذرات الفردية، بدأت تقنية النانو الحديثة.
المفاهيم الأساسية في علم النانو وتقنية النانو
من الصعب تخيل مدى صغر حجم تقنية النانو. النانومتر الواحد هو جزء من المليار من المتر ، أو 9- 10 من المتر. فيما يلي بعض الأمثلة التوضيحية:
· هناك 25400000 نانومتر في البوصة
· يبلغ سمك ورقة الجريدة حوالي 100000 نانومتر
· بالمقياس المقارن ، إذا كانت قطعة الرخام تساوي نانومترًا، فسيكون المتر الواحد بحجم الأرض
يتضمن علم النانو وتكنولوجيا النانو القدرة على رؤية الذرات والجزيئات الفردية والتحكم فيها. يتكون كل شيء على الأرض من الذرات - الطعام الذي نأكله ، والملابس التي نرتديها ، والمباني والمنازل التي نعيش فيها ، وأجسادنا.
لكن شيئًا صغيرًا مثل الذرة من المستحيل رؤيته بالعين المجردة. في الواقع ، من المستحيل رؤيته باستخدام المجاهر المستخدمة عادةً في فصول العلوم بالمدرسة الثانوية. تم اختراع المجاهر اللازمة لرؤية الأشياء بالمقياس النانوي مؤخرًا نسبيًا - منذ حوالي 30 عامًا.
بمجرد أن حصل العلماء على الأدوات المناسبة ، مثل مجهر المسح النفقي (STM) ومجهر القوة الذرية (AFM)، وُلد عصر تقنية النانو.
على الرغم من أن علم النانو وتكنولوجيا النانو الحديثين حديثان تمامًا ، إلا أن المواد النانوية قد استخدمت لعدة قرون. أنتجت جزيئات الذهب والفضة ذات الحجم البديل ألوانًا في نوافذ الزجاج الملون "الزجاج المعشق" في كنائس العصور الوسطى منذ مئات السنين. لم يكن الفنانون في ذلك الوقت يعرفون أن العملية التي استخدموها لإنشاء هذه الأعمال الفنية الجميلة أدت بالفعل إلى تغييرات في تكوين المواد التي كانوا يعملون بها.
يجد العلماء والمهندسون اليوم مجموعة متنوعة من الطرق لصنع المواد عمدًا بالمقياس النانوي للاستفادة من خصائصها المعززة مثل القوة العالية والوزن الخفيف والتحكم المتزايد في طيف الضوء وزيادة التفاعل الكيميائي من نظرائه على نطاق واسع.
المصدر:
What is Nanotechnology? | Nano
ترجمة:
نور علي
مراجعة وتدقيق:
نور الديلمي
تقنية رائعة 😍