بحث كامل عن تقنية النانو

بحث كامل عن تقنية النانو يتضمن كل ما يتعلق بها، حيث يعمل العلماء منذ قرون على تقنية النانو، ولكنهم لطالما عجزوا عن رؤيتها بسبب صغر حجم وعدم توافر أي إمكانيات ولكن مؤخراً تطورت التكنلوجيا والأدوات وأصبح يمكننا استخدام تقنية النانو في العديد من المجالات؛ ولذلك نحن اليوم سنعرض لكم بحث كامل عن التقنية واستخداماتها عبر موقع زيادة.

بحث كامل عن تقنية النانو

عناصر البحث هي:

• تعريف تقنية النانو.
• اكتشاف تقنية النانو.
• صعوبات تواجه تقنية النانو.
• استخدامات تقنية النانو.
• مفهوم نانو الكيمياء.
• الأخطار المحتملة في التعامل مع تقنية النانو.

تعريف تقنية النانو

• تقنية النانو تعرف على إنها دراسة واستعمال الهياكل بين 1 نانومتر و100 نانومتر في الحجم، ولنجعل الأمر أسهل عليك ونوضح مدى صغر النانو فلتتخيل جلب 800 جسم نانو وتضعهم بجانب بعضهم البعض لتحصل على عرض شعرة الإنسان.
• وهذا هو مدى صغر حجم النانو فتخيل مدى صعوبة الأمر على العلماء في استخدام تقنية النانو والتحديات التي يوجهوها ليطوروها ويستخدموها في كثير من التطبيقات.
• ويمكننا القول إن تقنية النانو هي العلم المختص في إمكانية تغيير المادة على مستوي الناتج لإنتاج مواد جديدة ومختلفة وعمل أجهزة متطورة تخدم البشرية في كل المجالات.

ولا يفوتك التعرف على المزيد من خلال: ما هي تقنية النانو وفوائد تكنولوجيا النانو 

اكتشاف تقنية النانو

• ومصطلح النانو قديم للغاية فقاله العالم ريتشير فينمان في الجمعية الفيزيائية الأمريكية بمعهد كاليفورنيا أثناء محاضرة له عام 1959 ووضح وجود حيز كبير بداخل الذرة وكانت محاضرته بعنوان هناك حيز كبير في القاع (There’s Plenty of Room at the Bottom).
• ووصف فاينمان عملية قد يتمكن فيها العمليات من التأثير والتكم في الذرات الفردية والجزئيات ولكن كلامه في هذا الوقت كان محط سخرية ولم يصدقه أحد.
• ثم في عام 1891 قام العالم نوريو تانيجوتشي بتبني وتطوير نظرية فاينمان وابتكر مصطلح تكنلوجيا النانو، وتوالت بعد ذلك تطورات تنقية النانو واستخدامها في كثير من المجالات.

صعوبات تواجه تقنية النانو

• نظراً لصغر حجم جزيئات المادة يصبح من الصعب التعامل معها والتحكم فيها.
• صعوبة التحكم بها عند إزالتها من مكانها لتوجيها لمكان أخر.
• عدم القدرة على التنبؤ بالنتائج ففي بعض الأحيان تحدث نتائج غير مرغوب بها.

استخدامات تقنية النانو

وهناك استخدامات عديدة لتقنية النانو ومنها:

في المجال الطبي

• بتقنية النانو تمكن العلماء من عمل آلات دقيقة بنفس حجم كريات الدم لتعالج الكثير من الأمراض المحتاجة لتدخل جراحي مثل الانسدادات داخل الشرايين وبعض الأورام.
• العالم الإيطالي سيلفانو دراغونييري من جامعة باري أخترع أنف إلكترونية باستعمال أنابيب كربون نووية تستطيع تشخيص الأورام السرطانية من خلالها تحليلها للهواء الخارج من الرئتين.
• كما قام بعض العلماء بتطوير تقنية النانو لتتمكن من إيصال الدواء إلى الجزء المصاب في جسم الإنسان مباشراً وبهذا تم تقليل الضرر الحادث للخلايا السليمة أثناء العلاج الكيميائي.
• مكائن تعمير الخلايا التالفة
• الخلايا والأنسجة التالفة تُعالج عن طريق العمليات الجراحية أو بعض الأدوية وهذا هو المتعارف عليه في الطب والجراحة حالياً، ولكن مع تقنية النانو قد يختلف كل هذا فيمكن صناعة مكائن تعمير الخلايا التالفة.
• وتحتوي تلك المكائن على نوع إبر خاص حتى لا نقتل الخلايا، وتدخل تلك المكائن وتستهدف الخلايا المراد إصلاحها فقط.

ولا يفوتك أيضًا: مواضيع بحث لمادة مناهج البحث العلمي في العديد من التخصصات

التصوير الطبي

من خلال تقنية النانو يمكن تصوير أي حركة تحدث داخل النسيج الحي بجسم الإنسان، وبهذا سيتمكن الأطباء من معرفة المرض وتحركاته وحركة الدواء داخل نسيج المريض.

مجال الطيران

وكالة الطيران والفضاء الأمريكية ناسا قامت بعمل بعض آلات دقيقة تعمل بالنانو لحقنها في جسم رائد الفضاء ومراقبة حالته الصحية أثناء رحلته في الفضاء ومعالجة أي مشكلة صحية قد تواجه دون الحاجة لإرسال طبيب مختص.

مجال الطاقة

باستخدام تقنية النانو تم عمل بطاريات يمكنها تخزين كمية هائلة من الطاقة لفترة طويلة، وبالتالي يمكن إنتاج سيارات تعمل بالطاقة النظيفة بتكلفة قليلة والحفاظ على البيئة من النفط والتقليل منه.

مجال الصناعة

يمكن عمل ملابس ذكية تقوم بتنظيف نفسها بشكل تلقائي والتخلص من أي جراثيم أو أوساخ عليها، كما يمكن صنع مواد صلبة أكثر من الفولاذ ذات وزن خفيف، أو صناعة زجاج يطرد الأتربة تلقائياً ولا ترتفع درجة حرارية.

بالإضافة لإمكانية صنع شاشات ثلاثية الأبعاد ذات شفافية عالية وقدرة على الانثناء.

البضائع الرياضية

هل تحب التنس أو الجولف؟ إذا كنت من مفضلين تلك الرياضات فبالتأكيد ستسعد عندما نخبرك بإمكانية صنع مضارب ذو قوة عالية باستخدام تقنية النانو.

جودة هواء أفضل

يمكن لتقنية النانو تحويل الأبخرة الضارة الناتجة من السيارات والمصانع لأبخرة غير ضارة.

الخلايا الشمسية

باستخدام تقنية النانو يمكن تصنيع خلايا شمسية أفضل وأرخص من الخلايا الشمسية التقليدية.

الإلكترونيات

تقنية النانو يمكنها زيادة قدرة جميع الأجهزة الإلكترونية مع جعلها موفرة للطاقة وذات وزن أخف.

في مجال البصريات

ساهمت تقنية النانو في مجال البصريات بشكل كبير فيمكن عمل نظارات غير قابله للخدش والتجريح، ودخلت تقنية النانو في عمليات البصريات لتصحيح بؤبؤ العين بدقة عالية.

مستحضرات التجميل

من أهم استخدامات تقنية النانو هو إمكانية عمل مستحضرات تجميل واقية من أشعة الشمس ومن الأشعة الفوق بنفسجية الضارة؛ حيث إن طرق الحماية التقليدية تفتقر إلى طول المدى والاستمرار أما المصنعة بتقنية النانو لها استمرارية وطول مدى ونسبة حماية أعلى بكثير.

الإنشاءات

قد يمكن استخدام تقنية النانو في الإنشاءات لزيادة معدلها وجعلها أرخص أسرع وأكثر تنوع، حيث قد يمكن تشغيل أجهزة آلية مصنعة بتقنية النانو لعمل بنايات وهياكل تلقائياً بداية من المنازل التقدمة حتى ناطحات السحاب بتكلفة أقل.

وبعد الاستفادة من بحث كامل عن تقنية النانو يمكن التعرف على المزيد من خلال: تخصص الهندسة الكيميائية وبرامجها والصفات التي تجعل المهندس الكيميائي ناجح

مفهوم نانو الكيمياء

الكيمياء تقوم على مواد لها نطاق حجمي كبير؛ حيث إن غرام واحد من أي مادة كيميائية يعتبر شيء كبير لاحتوائه على المليارات من الجزئيات والتفاعلات الكيميائية التي تؤثر على الذرات في العينة الواحدة.

أما كيمياء النانو فهي مختصة بالمواد ذات الحجم الصغير للغاية الذي قد يكون أصغر من حجم الذرة.

الأخطار المحتملة في التعامل مع تقنية النانو

على الرغم من قدرة تقنية النانو على تغيير حياتنا نحو الأفضل إلا إن العلماء لا زلوا يولون اهتمام للبحث عن الآثار الجانبية لاستعمال تلك التقنية في حياة الإنسان وفي البيئة المحيطة به؛ فتقنية النانو بسبب صغرها الشديد يمكن أن تسبب الآتي:

• النفاذ إلى الجلد والرئتين والأجهزة الداخلية للجسم بكل سهولة.
• ظهور بعض الأورام الخبيئة للعلماء الذين يتعاملون معها بشكل مباشر.
• يوجد خطورة في المواد المصنعة باستخدام الأنابيب النووية فهي سهلة الدخول للجلد من خلال الاستنشاق بسبب طابعها المجهري، وفي حالة دخولها يصبح من الصعب التخلص منها ولم يتم استكشاف أي علاج طبي لها.

كما يجب التنويه على عدم وجود أي قوانين موضحه وصارمة تحدد الأضرار الناتجة عن استعمال تقنية النانو بسبب اختلاف خصائص وحجم المواد النانوية واختلاف درجة سمية كل مادة.

كما إن الأبحاث والتجارب على التقنية النووية ليست كثيرة فهي لم تتعدى بضع تجارب على الفئران في المعامل، وقد مات بعض الفئران عند استنشاقهم بعض من الجسيمات النووية بسبب حدوث ضرر والتهاب في الرئتين.

وبهذا نكون قد وفرنا لكم بحث كامل عن تقنية النانو وللتعرف على المزيد من المعلومات يمكنكم ترك تعليق أسفل المقال وسوف نقوم بالإجابة عليكم في الحال.