ما هي تقنية النانو وما استخدامات وفوائد تقنية النانو

ما هي تقنية النانواليوم ، تعد تقنية النانو موضع بلبلة كبير ، وهناك الكثير من الأسئلة حول طبيعة استخدامها ومدى تأثيرها في المجالات العلمية ، وهناك الكثير من التساؤلات حول إمكانية التعرض المباشر لهذه التقنية أو تجنبها ، وكذلك فائدتها الحقيقية وأضرارها وتأثيرها على صحة الجسم و مع وجهة النظر هذه ؛ جاءت الأسطر التالية لتوضيح كل جوانب تقنية النانو وتقديم تفسيرات علمية لهذه الأسئلة.

ما هي تقنية النانو

اكتشاف تكنولوجيا النانو. الفيزيائي ريتشارد فاينمان ، و.إنها العلوم والهندسة والتكنولوجيا التي تشكل تكنولوجيا النانو والعلوم ، والتي تم تصنيعها وتطبيقها على نطاق نانو يتراوح من 1 لـ 100 نانومتر ؛ دراسة وتطبيق أشياء صغيرة جدًا يمكن استخدامها في كل المجالات العلمية ؛ علم الأحياء والفيزياء وعلوم المواد والهندسة ومجالات أخرى.

بدأت مفاهيم وأفكار علم النانو ؛ بينما حضر الفيزيائي فاينمان اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في 29 ديسمبر 1959 ، أخبر فاينمان العلماء ؛ يمكن التحكم في الذرات والجزيئات الفردية ، ولكن بعد مرور أكثر من عشر سنوات ؛ أعاد البروفيسور نوريو تانيجوتشي صياغة مصطلح تكنولوجيا النانو خلال اكتشاف آلات فائقة الرقة. لقد تم تطويره حتى أصبحت تقنية النانو اليوم واحدة من أكثر التقنيات المستخدمة على نطاق واسع في مجالات العلوم.

من الصعب جدًا تخيل مدى صغر حجم تقنية النانو بسبب تقنية النانو المفردة. واحد من المليار من المتر ، أو حوالي 9 لـ 10 أمتار ، ويشمل علم النانو ؛ القدرة على رؤية والتحكم في الذرات والجسيمات الصغيرة جدًا ، ولا ينبغي أن ننسى أن كل شيء على سطح الأرض يتكون من ذرات مثل الطعام والملابس والمباني والأشياء.

ومع ذلك فمن المعروف. أي شيء صغير مثل الذرة يستحيل رؤيته بالعين المجردة أو باستخدام المجاهر العادية مثل هذه المستخدمة في التعليم ؛ تم العثور على أجهزة متطورة ، مثل ؛ مسح المجهر النفقي أو مجهر القوة الذرية ؛ ظهور عصر النانو والشوق اليوم العلماء والمهندسين. لاتباع افضل الطرق ، لإنشاء مواد نانوية و: الاستفادة من خصائصها المعززة ؛ قوة عالية وخفة وتحكم أكبر في طيف الضوء على نطاق واسع.

تابع أيضًا:

استعمال وفوائد تكنولوجيا النانو

بعد الحديث وشرح ماهية تقنية النانو ، من الضروري التطرق لـ أبرز استخدامات هذه التقنية لأنها تقنية تحوي تطبيقات تكنولوجية وعلمية ، حيث أن كل المجالات الموضحة كافية لتوضيح ماهية تقنية النانو بشكل أكثر شمولاً. :

الدواء

خلايا الوقود

يتم استعمال تقنية النانو. لتقليل تكلفة المحفزات المستخدمة في خلايا الوقود ، لإنتاج أيونات الهيدروجين من الوقود ؛ الميثانول وهذا ؛ لأنه يزيد من كفاءة الأغشية المستخدمة في خلايا الوقود لفصل أيونات الهيدروجين عن الغازات المختلفة مثل الأكسجين.

الخلايا الشمسية

يتم استعمال تقنية النانو في هذا المجال من قبل الشركات التي تطور الخلايا الشمسية باستخدام تقنية النانو ، بحيث يمكن تصنيعها بتكلفة أقل بكثير من الخلايا الشمسية التقليدية.

البطاريات

واحدة من افضل التقنيات لفهم ماهية تقنية النانو ؛ البطاريات ، لذلك تقوم الشركات بتطوير بطاريات باستخدام مواد نانوية لتصبح بطاريات ؛ إنها واحدة من افضل البطاريات في العالم ويمكن إعادة شحنها أسرع من البطاريات التقليدية.

الفراغ

علماء تكنولوجيا النانو. إنها تحمل المفتاح لتكون السفر لـ الفضاء أكثر عملية ، حيث إنها حققت تقدمًا في المواد النانوية المستخدمة في المركبات الفضائية ؛ لها وزن خفيف بالإضافة لـ مرفق مد الكابلات لمصعد الفضاء ولها أيضًا دور مهم جدًا في تقليل كمية الوقود المستخدمة في الصواريخ ، لذلك يمكن لهذه التطورات الحديثة أن تقلل من تكلفة السفر.

وقود

يمكن للمواد النانوية معالجة نقص الوقود الأحفوري ، على سبيل المثال ؛ الديزل والبنزين إلخ. عبر جعل إنتاج الوقود من المواد الخام منخفض الجودة واقتصاديًا ، بالإضافة لـ زيادة المسافة المقطوعة للمحرك ، مما يجعل الوقود المنتج من المواد الخام أكثر كفاءة.

هواء

يمكن تحسين المحفزات المستخدمة حاليًا لتحويل الأبخرة من السيارات والمنشآت الصناعية لـ غازات غير ضارة وهذه؛ لأن المحفزات مصنوعة من الجسيمات النانوية ؛ لها مساحة سطح أكبر تجعلها أكثر تشاركًا مع المواد الكيميائية من المحفزات الجزيئية ؛ تسمح مساحة السطح الكبيرة لمزيد من المواد الكيميائية بالتفاعل مع المحفز في نفس الوقت ، مما يجعل المحفز أكثر فعالية ، مما يحسن جودة الهواء.

ذلك

تستخدم تقنية النانو لتحسين جودة المياه بالطرق التالية: عبر إيجاد حلول لثلاث مشاكل متعددة تؤثر على جودة المياه ، فإنها تشكل أحد التحديات وأكبرها ؛ وبالتالي إزالة المخلفات الصناعية من المياه الجوفية يمكن استعمال الجسيمات النانوية ؛ أظهرها لتحويل المادة الكيميائية الملوثة لـ مواد غير ضارة عبر تشارك كيميائي. دراسات؛ يمكن استعمال هذه الطريقة بنجاح للوصول لـ الملوثات المشتتة ؛ حمامات السباحة تحت الأرض أقل تكلفة بكثير للمعالجة من الطرق المختلفة التي تتطلب الضخ الأرضي.

نظرا للتطور الكبير في تكنولوجيا النانو في الآونة الأخيرة وسرعة انتشارها ورغبة الجميع في استخدامها في الكثير من المجالات: دورها الفعال في التطوير والتحسين ، ولكن هناك الكثير من المشاكل الصحية المتعلقة بها والتي لا تبقى قيد الدراسة والدراسة ، ومن أهم هذه الشواغل والمخاطر الصحية هي

• في دراسة نُشرت في 11 يونيو في مجلة بيولوجيا الخلية الجزيئية ، توضيح باحثون صينيون عن وجود فئة من الجزيئات الثانوية التي تم تطويرها على نطاق واسع في الطب ، مما تسبب في تلف الرئة عبر التسبب في موت نوع من الخلايا المبرمجة.
• القلق الرئيسي الذي يحيط بتقنية النانو هو إصابة الرئة ، حيث أظهرت الكثير من الدراسات أن معظم الجسيمات النانوية تهاجر مباشرة لـ الرئتين. هناك الكثير من المخاوف بشأن الأضرار التي لحقت بأجزاء أخرى من الجسم عند التعامل مع أو استعمال التقنيات التي تنطوي على تكنولوجيا النانو.
• يمكن أن يؤثر سلبًا على جهاز المناعة ويسبب الالتهابات.
• لم يتم إثبات الدراسات الوبائية ؛ يعد تلوث الهواء المحيط بالجسيمات النانوية أكثر ضررًا من الجزيئات الكبيرة ، ولكن عندما تتراكم الجسيمات النانوية المستنشقة في الرئتين ، فمن الممكن أن تنتقل لـ أعضاء أخرى في الجسم ؛ المخ والكبد والطحال والجنين الحامل.
• وقد ثبت ذلك في بعض الدراسات. يمكن أن تصل الجسيمات النانوية الأصغر لـ أعضاء ثانوية أكثر من الأعضاء الأكبر حجمًا.
• أظهرت دراسة واحدة فقط ؛ تنتقل الجسيمات النانوية المستنشقة لـ مجرى الدم عبر الغشاء المخاطي في الأنف ثم تصل لـ الدماغ عبر العصب الشمي.
• بسبب الإجهاد التأكسدي الذي تسببه الجزيئات ، يمكن أن تكون المواد ضارة وأحيانًا سامة ، بما في ذلك آثار الاستنشاق. التعرض للعديد من المشاكل الصحية مثل:
  • الكبد الذاتي.
  • مشاكل قلبية.
  • التأثيرات على وظائف القلب والأوعية الدموية مثل زيادة معدل ضربات القلب.

تابع أيضًا:

التحديات التي تواجه تقنية النانو

مناقشات حول حضور ماهية تقنية النانو ، مقارنة بالتحديات والتحديات التي يواجهها العلماء والخبراء في استعمال تقنية النانو في مختلف المجالات والحصول على أقصى فائدة ممكنة منها ، وما هي هذه التحديات والتحديات التي تواجهها تقنية النانو ، وإليك بعضًا منها:

• استقرار الجسيمات النانوية وقدرتها على تجديد السطح.
• الضوضاء الحرارية ، الحركة البراونية للجسيمات.
• قدرة الجسيمات على الاحتكاك والتشتت.
• تصميم محرك تقنية النانو.
• تحتاج لـ توفير بيئة بسيطة الانصهار ، أي بيئة مغلقة تمامًا.
• مطلوب مسار إدارة.

نتيجة لذلك ، قدمت الأسطر السابقة شرحًا كاملاً. ما هي تقنية النانووأشار لـ أهم التحديات والتحديات التي تواجه تقنية النانو وكذلك أهم الاستخدامات والتطبيقات المرتبطة بها ، كما توضيح لـ المخاطر الصحية المحتملة والمخاوف المتعلقة بتقنية النانو.

المراجع

1. nano.gov ،، 08-01-2021

2. umutnano.com ، 01-01-2021

3. sciencedaily.com ، 01-01-2021

4. ec.europa.eu ، 08-01-2021

5. softmachines.org ، 08-01-2021