نتحدث في هذا التقرير عن علم وتكنولوجيا النانو حيث أنه دراسة الأشياء الصغيرة للغاية التي لا ترى إلا بالمجهر ودراسة التطبيقات التي تستعمل فيها، ويُمكن أن تستعمل في كل مجالات العلوم مثل، الكيمياء، والفيزياء، والأحياء، وعلوم المواد، والهندسة.
وقد ظهرت فكرة استعمال علم وتكنولوجيا النانو عن طريق الفيزيائي ريتشارد فاينمان وذلك في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا سنة 1959م، إذ وصف طريقة يمكن للعلماء عن طريقها أن يتحكموا في الذرات، والجزيئات.
وكان أول من أطلق مصطلح تكنولوجيا النانو هو البروفيسور نوريو تانيجوشي وذلك مع تحسن مجهر المسح النفقي سنة 1981م الذي جرى عن طريقه رؤية الذرات المنفردة، وعندها بدأ علم النانو في التوسع والتداول على نطاق واسع.
في نفس الوقت، يصعب تخيل مدى صغر المواد التي تكون بحجم النانو، حيث يقدر النانو بحوالي 10-9 متر، وفيما يلي الكثير من الأمثلة التوضيحية، وهناك الإنش الواحد يقدر بحوالي 25,400,000 نانومتر، سمك ورقة من الجريدة يساوي 100,000 نانومتر، إذا كان حجم الرخام نانومتر، فإن المتر الواحد يكون بحجم الأرض.
تطبيقات تكنولوجيا النانو في الوقت الحاضر
- تقنية مياه الفقاعات النانوية، طور المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا الصناعية المتقدمة (AIST) و(REO) في دولة اليابان الواقعة في دولة آسيا تلك التقنية التي تسمح لكل من أسماك المياه العذبة، وأسماك المياه المالحة بأن تعيش في ذات المياه.
- المستشعر النانوي، تعتبر الإبرة النانوية (Nano-needle) أهم الأمثلة التوضيحية والتطبيقية عليها تعمل كمستشعر نانوي لكي تكشف مبكرًا المبكر عن الأضرار التي تصيب الحمض النووي (DNA)، المؤدية إلى الإصابة بمرض السرطان.
- في المستقبل، سوف يكون متاحا للشخص استعمال تكنولوجيا النانو في الأمور التالية، إمكانية تصنيع مواد قوية، وخفيفة الوزن، وتكون في حاجة إلى طاقة أقل، وتنتج كميات أقل من النفايات بالمقارنة بالصناعات التقليدية.
- كما تستعمل تكنولوجيا النانو في عملية التحكم بخصائص الأسطح الشفافة والمعتمة عن طريق استعمال طلاء النانو عليها، بحيث تصير تلك الأسطح مقاومة للتآكل، والخدوش، والإشعاع.
- كما تعمل هذه التكنولوجيا تصنيع أجهزة وأنظمة ميكانيكية، ومغناطيسية، وإلكترونية بقوة النانو ذات مستويات كبيرة في معالجة المعلومات، وصنع أجهزة استشعار كيميائية، وبيولوجية، ومن ثم ينعكس تأثيرها في كل مجالات الحماية، والرعاية الصحية، والبيئة.
- المجال الطبي، استطاع العلماء أن يصنعوا آلات دقيقة بحجم كريات الدم لعلاج الكثير من الأمراض التي تتطلب إجراء العمليات الجراحية كالانسدادات داخل الشرايين، وكذلك الأورام.
- مجال الطيران، صنعت وكالة الطيران والفضاء الأمريكية ناسا آلات دقيقة تعمل وفق تقنية النانو حتى يجرى حقنها في أجسام رواد الفضاء، بهدف مراقبة الأوضاع الصحية لجسمهم، والتعامل معها فوريا دون إرسال طبيب.
الأضرار الصحية لتقنية النانو
تتسبب تكنولوجيا النانو في بروز أورام خبيثة عند المتعاملين معها مباشرة، كما أن المواد المصنعة خطرة باستخدام الأنابيب النانوية على صحة الإنسان، وسهولة دخولها عبر مسام الجلد أو من خلال الاستنشاق بسبب الطابع المجهري الذي تتسم به.
