تقنيات النانو في الحياة اليومية وفي الصناعة

كل يوم نحن نقترب من حتميةالثورة ، التي تحملها تقانة النانو في حد ذاتها. نحن نخلق أجهزة جديدة ، ونحصل على مواد فريدة لم نفكر بها من قبل. لقد جعل استخدام تكنولوجيا النانو في الحياة اليومية من الممكن تغيير شكل الأشياء المألوفة بالنسبة لنا. ونتيجة لذلك ، حصلنا على خصائص مختلفة تمامًا ولكنها مفيدة للمادة. أصبح الواقع من حولنا أقل خطورة وأكثر ملاءمة لحياة مريحة. مثال واضح: انخفاض في الأبعاد المعتادة للأجهزة الكهربائية المستخدمة في حجم الجزيئات النانوية غير المرئية للعين البشرية. أصبحت أجهزة الكمبيوتر أصغر حجمًا ، ولكنها أكثر إنتاجية. لقد سمحت لنا التقانات النانوية في الحياة اليومية وفي الصناعة بتغيير كل شيء من حولنا بشكل كبير.

هل من الممكن إنشاء مثل هذا الشكل من أشكال اصطناعيةالفكر ، والتي يمكن أن تلبي أي من احتياجاتنا؟ تكمن الإجابة في الاستخدام العقلاني لأحدث التطورات. تقنية النانو هي الطريق إلى المستقبل ، لأنها تؤثر على جميع جوانب حياتنا. يوفر استخدام تكنولوجيا النانو العديد من الفرص ، لكنه يثير أيضًا عددًا من المخاوف.

نافذة على nanoworld

يسمح المجهر الإلكتروني للنظر فيهامصغرة. بدون معدات خاصة ، من الصعب للغاية ملاحظة النانوتكنولوجي في الحياة اليومية ، لأنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تمييزها بالعين المجردة. على هذا النطاق تظهر المواد أكثر الخصائص غير العادية وغير المتوقعة. إن استخدام مثل هذه العقارات يعد بثورة تكنولوجية فريدة من نوعها. أنها توفر فرصًا جديدة جذريًا ، مثل إدارة جسم الإنسان والبيئة.

تاريخ تكنولوجيا النانو

كل شيء يبدأ في 80s من القرن العشرين معاختراع أداة تسمى مجهر المسح النفقي (STM). أستاذ جامعة كاليفورنيا جيمس جيمزفسكي قضى حياته المهنية الكاملة في عالم المقياس النانوي. وهو واحد من أوائل الأشخاص في العالم الذين لديهم الفرصة للتحقيق في المسألة على مستوى الكميات الصغيرة بشكل لا يصدق ، والمليون من المليمتر. تسمح لك هذه المجاهر بدراسة السطح تمامًا كما يقرأ أعمى طريقة برايل. ثم لا يمكن لأحد أن يشك في مدى فائدة تكنولوجيا النانو في الحياة والصناعة.

مبدأ العمل مع الجسيمات النانوية

يستخدم مجهر المسح مجسًا ،إنها إبرة بسمك 1 ذرة. عندما تقترب من بضعة نانومتر فقط للعينة ، تتبادل الإلكترونات مع أقرب جسيمات متناهية الصغر. تسمى هذه الظاهرة تأثير النفق. يقوم نظام التحكم بإصلاح التغير في قيمة تيار النفق ، وبناءً على هذه المعلومات ، يتم إجراء بناء أكثر دقة لطبوغرافيا سطح العينة قيد الدراسة. يسمح لك البرنامج بتحويل البيانات إلى صورة تمنح العلماء المفتاح لعالم جديد ، باستخدام تقنية النانو في الحياة اليومية وغيرها من الصناعات.

وفقا لجيمس جيمزفسكي ، وذلك بفضلمسح العلماء المجهر الإلكتروني ، أولا الحصول على صور من الذرات والجزيئات ، وكانت قادرة على دراسة شكلها. كانت هذه ثورة حقيقية في العلم ، لأن العلماء بدأوا ينظرون إلى أشياء كثيرة بشكل مختلف تمامًا ، مما جذب الانتباه إلى خصائص الذرات الفردية ، بدلاً من الملايين ومليارات الجسيمات ، كما كان في الماضي.

الاكتشافات الأولى

استخدام التكنولوجيات الجديدة أدى إلىاكتشاف مذهل. عندما اقترب الجهاز من الذرة مسافة 1 نانومتر ، ظهر اتصال بينها وبين الذرة. سمحت لنا هذه الميزة بإيجاد طريقة لنقل الجسيمات الدقيقة الفردية. بفضل هذا الاكتشاف ، أصبح من الممكن استخدام تقنية النانو لحياة مريحة.

كما أوضح جيمس Jimzevsky ، أستاذ، وقد سمح مجهر مسح نفقي جامعة كاليفورنيا تقريبا تلمس الجزيئات والذرات. وللمرة الأولى كان العلماء قادرين على التعامل مع الذرات على سطح المادة وإنشاء هيكل أنه في السابق لم يستطع أن يتصور.

جعل هذا الاكتشاف المكتشف حديثا (القدرة على مراقبة ومعالجة الجزيئات الصغيرة التي تشكل المسألة) من الممكن استخدام تكنولوجيا النانو في جميع القطاعات دون استثناء.

تطوير تكنولوجيا النانو

يعتقد الفيزيائي والفيلسوف إيتين كلين أن إمكانية حدوث اختراق تكنولوجي بسبب تقنية النانو هي حقيقة حقيقية ، ولكن من نواحٍ عديدة ، فإنها مبنية على حماس العالم.

كما يقول الفيزيائي والفيلسوف إيتان كلين ، من اللحظةكان التأكيد التجريبي لوجود الذرات قبل أن يتمكنوا من التلاعب بها أقل من 100 سنة. العلماء لديهم مثل هذه الفرص ، والتي لم يكن بوسعهم التفكير بها من قبل. فقط بسبب ذلك ، بدأت حكومة جميع البلدان المتقدمة في إظهار اهتمامها بالعلوم ذات الصلة. بدأ كل شيء بالمبادرة الأمريكية لعام 2002 ، التي تحدث بها الفيزيائيون في روك وبنبردج. لقد توصل هؤلاء العلماء إلى فكرة مجنونة أنه بفضل التكنولوجيا النانوية ، تستطيع البشرية حل جميع المشاكل التي تواجهها.

كان هذا البيان الدافع للبدءالعديد من الدراسات التي جعلت من الممكن تنفيذ مثل هذه المجالات المتقدمة للعلوم والتكنولوجيا مثل الالكترونيات الدقيقة ، وعلوم الكمبيوتر ، وبحث الطاقة النووية ، وعلم الأحياء المجهرية ، وتكنولوجيا الليزر ، والطب ، وأكثر من ذلك بكثير.

تقنية النانو: أمثلة

في الحياة اليومية ، هناك الكثير من المواد التي لم يلاحظها أحد ، ولكنها مهمة للغاية ، والتي لا نشكك في وجودها! دعونا ننظر إلى الأمثلة الأكثر لفتا للنظر:

• الهواتف الحديثة. بفضل استخدام تكنولوجيا النانو ،القدرة على تجهيز الهواتف الذكية وأجهزة iPhone وغيرها من الأجهزة ذات أجهزة الاستشعار الخاصة التي تعمل كحماية. حتى مع الزجاج المكسور ، لا تتوقف شرائح الميكروفون عن العمل.

• معجون الأسنان. في وقت سابق ، لم يفكر أحد في السببمنظف ​​الأسنان مختلف. هذا كله بسبب وجود بعض الجسيمات النانوية. على سبيل المثال ، يساعد هيدروكسيباتيت الكالسيوم ، غير المرئي بالعين المجردة ، على استعادة المينا المدمرة وحماية الأسنان من التسوس.

• جص لاصق. تم العثور على تقنيات النانو في الحياة اليومية في أكثر من غيرهامواضيع غير متوقعة. على سبيل المثال ، جص لاصق منتظم. لديها نانولير الفضة التي تعزز الشفاء السريع ولها خصائص مضادة للجراثيم.

• الطلاء للسيارات. دهانات السيارات الحديثة ، وذلك بفضلالجسيمات النانوية ، قادرة على تغطية الخدوش الضحلة وغيرها من التجاويف التي تشكلت على الجسم. وهي تشمل كرات مجهرية ، توفر هذا التأثير.
</ أول </ p>