تكنولوجيا النانو أو Nanotechnology 

دا مجال واسع وكبير جدًا وكل يوم عن اليوم اللي قبله بيقدموا فيه حاجات جديدة.

 كلمة nano مشتقة من كلمة  "nanos"  في اللغة اليونانية وتعني "قزم"  لكن لو إتكلمنا بلغة الرياضيات هنلاقي إن المتر هي الوحدة اللي احنا بنقيس بيها الأطوال  فلو صغر المتر بمقدار 100 مرة هيبقى السنتيمتر ولو السنتي صغر 10 مرات هيبقى المللي ولو المللي صغر بمقدار 100 مرة هيبقى الميكرو ولو الميكرو صغر بمقدار ألف مرة هيبقى النانو أخيراً فلك أن تتخيل قد إيه النانو صغير عشان تتخيل أكتر هتلاقي إن :

_في البوصة أو الإنش 25.4000.000 نانومتر .

_سمك ورق الجرايد الخفيف دا 100.000 نانومتر .

_لو كرة البلي الصغير دي محيطها عبارة عن واحد نانومتر كنت هتلاقي إن الأرض كلها محيطها متر واحد .

أخيرًا بقى تكنولوجيا النانو هي اللي بتدرس كل ما يقع في مدى النانومتر من ذرات وجزيئات ودراسة خواصها الفيزيائية والكيميائية  اللي بتتغير في ذلك المدى المتناهي الصغر طبقًا لما يسمى ب  quantum mechanical effects.

بعد ما عرفنا المعلومات البسيطة دي دلوقتي لو أنا محتاج أدرس الذرات والجزيئات في المدى ده أكيد محتاج أشوفها ... للأسف الميكروسكوبات العادية مبتقدرش تكبر المواد للمدى الصغير ده فبالتالي كان لازم نبتكر ميكروسكوب يقدر يكبر بأضعاف كتيرة من قدرة الميكروسكوب العادي عشان نعرف نشوفهم .. بالفعل من وقت مش طويل تم إختراع الميكروسكوبات دي وهم (  scanning tunneling microscope and atomic force microscope ) 

و بفحص الذرات والجزيئات بالميكروسكوبات دي تم إكتشاف إن خواص المواد بتتغير بشكل كبير عن خواصها اللي إحنا بنشوفها بالعين المجردة وممكن بتقنيات متطورة إننا نعيد ترتيب وطريقة إرتباط الذرات دي فراغياً بحيث نطلع نفس المادة المكونة من الذرات دي لكن بخواص مختلفة وجديدة بناءًا على احتياجاتي ... مثال على ده الكربون Carbon C6 ... كنا درسنا قبل كده في المدارس إن الكربون موجود في كذا صورة غير الفحم بحيث هنلاقي الجرافيت والماس ما هم إلا مواد أو خامات مكونة من ذرات الكربون لكن بترتيب فراغي مختلف طلع كل مادة منهم بخواص مختلفة تماماً عن التانية لدرجة إننا كنا بنتسائل إن إزاي مجرد إختلاف ترتيب الذرات وتشكيلها فراغياً بالشكل ده يطلع مادة زي الفحم رخيصة جدًا و في نفس الوقت يطلع الماس بشكله وقيمته المدهشين دول .... أضيفلك على دول إن من ذرات الكربون تم صنع خامات جديدة بتحمل خواص مختلفة بفضل تقنية النانو زي C60 وشكلها عبارة عن كرة شبه كرة القدم جدا مكونة من 60 ذرة كربون  إكتشفوها في الفضاء وبعد كده تم تصنيعها على الأرض.

كمان ال carbone naotube من إسمها هي أنبوبة مصنعة من ذرات الكربون بشكل فراغي معين .... لو الأنبوبة دي فصلتها أو شقتها عشان تفردها وتحولها لشريحة هتحصل على شكل تاني اسمه graphene مكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون واللي على الرغم من صغره إنت ممكن تفكر إنه ضعيف أو هش، أقولك إن دي حالياً أقوى مادة موجودة على الأرض من حيث الصلابة ... ده حتى الترانزستور (هي زي دائرة كهربية أو أجهزة صغيرة جداً بتشتغل بتقنية معينة بتكون مشفرة على أكواد تتيح إنها تقوم بفعل إنت بتأمره بيها أو لا بعد ما تترجمه ... زي إنك تفتح برنامج على الكمبيوتر أو تقفله أو تكبر الصورة وتصغرها ) الترانزستور دلوقتي بقى حجمه أصغر بكتير من زمان في الأربعينات بفضل تكنولوجيا النانو ... فحجم الترانزستور القديم ممكن حالياً بنفس الحجم ده يتواجد حرفياً مليارات  الترانستورات لو عرفت إن طول الترانزستور الواحد 65 نانومتر  اللي تتيح للجهاز سواء كان كمبيوتر أو لاب توب أو تاب أو موبايل إنه ينفذ أوامر أكثر ومعقدة أكثر بكتير

دا بخلاف اللي كان موجود في الأجيال السابقة كان ممكن تلاقي كمبيوتر بحجم الغرفة اللي إنت قاعد فيها عشان يقوم بأداء عمليات في غاية البساطة ومساحته بتكون ضئيلة جداً تقدر بالميجابايتس .... غالباً أي تطور في أي مجال خاص بالتكنولوجيا بيتجه بشكل عفوي وتلقائي إلى أجهزة الكمبيوتر وما يشابهها من أجهزة زي الموبايلات والكاميرات وما إلى ذلك، بمرور الوقت السنين الأجهزة دي بتصغر وبترخص وبتبقى فعالة أكتر بإمكانيات تفوق الإصدارات اللي قبليها بكتير ... بالأضافة اللي ممكن يقدموا مجال زاي ده في الطب سواء في التشخيص أو حتى العلاج بابتكار طرق جديدة ممكن نشخص بيها ونكتشف بيها الأمراض قبل ما الأعراض تزيد وتعمل مشكلة وده بالفعل تحت الدراسة والبحث ...

                   

لكن الجدير بالذكر في موضوعنا تكنولوجيا النانو إن عمليات فصل الذرات او الجزيئات في المدى الصغير جداً ده بيحتاج عمليات معقدة.

 حيث أن عمليات الفصل بتتم زي في غرف صغيرة كده بتكون خالية تماماً من الهواء تحت ضغط معين يشابه الجو أو ظروف الفضاء الخارجي عشان جزئ هواء واحد ممكن يدمر المواد اللي انت بتفصلها في مدى النانو، بخلاف المشكلة الأكبر إنك بعد ما فصلت الذرات دي وعايز تجمعها عشان تبني بيها المادة أو الشريحة اللي انت محتاجها هتجد صعوبة بالغة فإنك تجمع مليارات الذرات دي مع بعض .. الموضوع كبير محتاج وقت ومجهود ممكن يتكلف سنين ودي العقبة أو حائط السد اللي بيضع كل الكلام دا تحت طي الأبحاث والدراسات فقط وإنها مجرد وعود أو تمنيات وقفت قدامها المشكلة دي ومنعت تنفيذها وتطبيقها على أرض الواقع المشكلة دي وصفها باحث أمريكي في المجال دا بإنك عايز تبني تمثال كامل ولا تملك إلا كومة من ذرات التراب فقط.. 

 تقنية أو تكنولوجيا النانو موجودة من آلاف السنين:

 مثال بسيط مجموعة من الكائنات الأولية اللي بتعيش على الشواطئ وبتبني حواليها صدف أو هيكل خارجي بتبنيه بالتقنية دي من ذرات الرمل الموجودة على الشاطئ

 كمان الطبيعة نفسها بتعمل كدا. كل ما في الطبيعة بيبني نفسه من القليل الصغير المتناهي ...من ذرات وجزيئات معدودة ليصل إلى حجمه وشكله اللي بنشوفه عليه .. بمعنى إن تقنية النانو موجودة قدامنا من وقت طويل بس إحنا اللي اكتشفناها متأخر ... النقطة اللي مش موضوعة على الحرف عشان نعرف نقرأه بوضوح هي الكيمياء ... ازاي أقدر استخدم الكيمياء عشان أدخلها في تقنية زي دي ... لأن الجزيئات تعتبر في حجم دقائق أو ذرات النانو وبتجمع نفسها وبتشكل نفسها فراغياً عادي بشكل تلقائي ... لو قدرنا نطبق الكيمياء على دقائق أو ذرات النانو اللي فصلتها عشان تجمع نفسها بنفسها وتكون ونبني اللي أحنا محتاجينه سواء دوائر كهربية أو أياً كانت ماهية الشيء اللي محتاجين نبنيه هنكون وصلنا لطرف الخيط المفقود ... و ده اللي هيحوّل الوعود إلى هياكل فعلية على أرض الواقع .. 

وإلا هنضطر لإكتشاف طرق جديدة ووسائل تانية تتيح لنا مواكبة التطور العلمي الكبير اللي معظم العلماء بيقولوا إنه هييجي عليه وقت ويقف والخوف إن الوقت ده بيقرب.