يمرس : هذا زمان النانو

العدو الصهيوني يواصل خروقاته لإتفاق غزة: استمرار الحصار ومنع إدخال الوقود والمستلزمات الطبية عدن.. هيئة النقل البري تغيّر مسار رحلات باصات النقل الجماعي الدوري الاسباني: برشلونة يعود من ملعب سلتا فيغو بانتصار كبير ويقلص الفارق مع ريال مدريد الدوري الايطالي: الانتر يضرب لاتسيو في ميلانو ويتصدر الترتيب برفقة روما الشيخ علي محسن عاصم ل "26 سبتمبر": لن نفرط في دماء الشهداء وسنلاحق المجرمين انها ليست قيادة سرية شابة وانما "حزب الله" جديد فوز (ممداني) صفعة ل(ترامب) ول(الكيان الصهيوني) تضحياتٌ الشهداء أثمرت عزًّا ونصرًا الأستاذ علي الكردي رئيس منتدى عدن ل"26سبتمبر": نطالب فخامة الرئيس بإنصاف المظلومين مرض الفشل الكلوي (27) فتح منفذ حرض .. قرار إنساني لا يحتمل التأجيل الأمين العام لجمعية الهلال الأحمر اليمني ل 26 سبتمبر : الأزمة الإنسانية في اليمن تتطلب تدخلات عاجلة وفاعلة ثقافة الاستعلاء .. مهوى السقوط..!! تيجان المجد الشهادة .. بين التقديس الإنساني والمفهوم القرآني الزعوري: العلاقات اليمنية السعودية تتجاوز حدود الجغرافيا والدين واللغة لتصل إلى درجة النسيج الاجتماعي الواحد الدولة المخطوفة: 17 يومًا من الغياب القسري لعارف قطران ونجله وصمتي الحاضر ينتظر رشدهم سقوط ريال مدريد امام فاليكانو في الليغا الأهلي يتوج بلقب بطل كأس السوبر المصري على حساب الزمالك نجاة برلماني من محاولة اغتيال في تعز الرئيس الزُبيدي يُعزي قائد العمليات المشتركة الإماراتي بوفاة والدته قراءة تحليلية لنص "مفارقات" ل"أحمد سيف حاشد" مانشستر سيتي يسحق ليفربول بثلاثية نظيفة في قمة الدوري الإنجليزي محافظ العاصمة عدن يكرم الشاعرة والفنانة التشكيلية نادية المفلحي الأرصاد يحذر من احتمالية تشكل الصقيع على المرتفعات.. ودرجات الحرارة الصغرى تنخفض إلى الصفر المئوي وزير الصحة: نعمل على تحديث أدوات الوزارة المالية والإدارية ورفع كفاءة الإنفاق في بطولة البرنامج السعودي : طائرة الاتفاق بالحوطة تتغلب على البرق بتريم في تصفيات حضرموت الوادي والصحراء جناح سقطرى.. لؤلؤة التراث تتألق في سماء مهرجان الشيخ زايد بأبوظبي تدشين قسم الأرشيف الإلكتروني بمصلحة الأحوال المدنية بعدن في نقلة نوعية نحو التحول الرقمي شبوة تحتضن إجتماعات الاتحاد اليمني العام للكرة الطائرة لأول مرة صنعاء.. البنك المركزي يوجّه بإعادة التعامل مع منشأة صرافة رئيس بنك نيويورك "يحذر": تفاقم فقر الأمريكيين قد يقود البلاد إلى ركود اقتصادي وزير الصناعة يشيد بجهود صندوق تنمية المهارات في مجال بناء القدرات وتنمية الموارد البشرية اليمن تشارك في اجتماع الجمعية العمومية الرابع عشر للاتحاد الرياضي للتضامن الإسلامي بالرياض 2025م. الكثيري يؤكد دعم المجلس الانتقالي لمنتدى الطالب المهري بحضرموت بن ماضي يكرر جريمة الأشطل بهدم الجسر الصيني أول جسور حضرموت (صور) رئيس الحكومة يشكو محافظ المهرة لمجلس القيادة.. تجاوزات جمركية تهدد وحدة النظام المالي للدولة "وثيقة" خفر السواحل تعلن ضبط سفينتين قادمتين من جيبوتي وتصادر معدات اتصالات حديثه ارتفاع أسعار المستهلكين في الصين يخالف التوقعات في أكتوبر علموا أولادكم أن مصر لم تكن يوم ارض عابرة، بل كانت ساحة يمر منها تاريخ الوحي. كم خطوة تحتاج يوميا لتؤخر شيخوخة دماغك؟ محافظ المهرة.. تمرد وفساد يهددان جدية الحكومة ويستوجب الإقالة والمحاسبة هل أنت إخواني؟.. اختبر نفسك سرقة أكثر من 25 مليون دولار من صندوق الترويج السياحي منذ 2017 عين الوطن الساهرة (1) أوقفوا الاستنزاف للمال العام على حساب شعب يجوع أبناء الحجرية في عدن.. إحسان الجنوب الذي قوبل بالغدر والنكران جرحى عسكريون ينصبون خيمة اعتصام في مأرب قراءة تحليلية لنص "رجل يقبل حبيبته" ل"أحمد سيف حاشد" مأرب.. فعالية توعوية بمناسبة الأسبوع العالمي للسلامة الدوائية في ذكرى رحيل هاشم علي .. من "زهرة الحنُّون" إلى مقام الألفة مأرب.. تسجيل 61 حالة وفاة وإصابة بمرض الدفتيريا منذ بداية العام على رأسها الشمندر.. 6 مشروبات لتقوية الدماغ والذاكرة كما تدين تدان .. في الخير قبل الشر الزكاة تدشن تحصيل وصرف زكاة الحبوب في جبل المحويت صحة مأرب تعلن تسجيل 4 وفيات و57 إصابة بمرض الدفتيريا منذ بداية العام الجاري الشهادة في سبيل الله نجاح وفلاح "جنوب يتناحر.. بعد أن كان جسداً واحداً"

شكرا على الإبلاغ!

سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.

هذا زمان النانو

عبد الحفيظ العمري نشر في الجمهورية يوم 31 - 05 - 2011

تخيّلْ إذا أخذت حماماً فتكتشف انك تتقلص أثناء الغَسلِ عن ذي قبل حوالي 1500 مليون مرةَ! فإذا دَخلتَ غرفةَ جلوسكَ، فإن ما تَراه حولك لَنْ يكُونَ كراسي و مناضد و حاسبات و عائلتكِ لكن ذرّاتَ و جزيئات و بروتين، وخلايا. بالانكماش إلى “ مقياس النانو nanoscale” أنت لا تَرى الذرّاتَ فقط – التي كُلّ شيء يتكون مِنْها— بل أنت تَكُونُ في الحقيقة قادر على تَحريكها تقريبا! يَفترضُ الآن بأنّك بَدأتَ بلَصْق تلك الذرّاتِ سوية بطرقِ جديدةِ مثيرةِ، كاللبنة الصغيرة جداً للطبيعةِ. أنت يُمْكِنُ أَنْ تَبْني كُلّ أنواع الموادِ الرائعةِ، كُلّ شيء مِنْ الأدويةِ الجديدةِ إلى رقاقاتِ الحاسوب السريعةِ جداً. جَعْل الأشياءِ الجديدةِ على هذا النطاق الضيقِ جداً يُدْعَى تكنولوجياَ النانو وهو أحد أكثر المناطقِ المثيرةِ والمتسارعةِ في العِلْم والتقنيةِ اليوم.
ما حجم النانو ؟
نحن نعيشُ على مِقياس الأمتارِ والكيلومتراتِ (آلاف الأمتارِ)، لذا هو صعبُ جداً لنا أن نتَخَيُّل العالم الذي هو من الصغر جداً لرُؤيته. من المحتمل انك نَظرتَ بتَعَجُّب للصورِ في كُتُبِ العِلْومِ لأشياءِ مثل قملِ وذرة الغبارِ المصورة بمجاهرِ إلكترونية. تَجْعلُ هذه الأجهزة العلمية القويَّةِ الصورِ التي هي مجهرية، التي تَعْني على مِقياس جزء من المليون من المتر. يَتضمّنُ المجال النانوي أشياء مُتَقلِّصة إلى مستوى جديد كُليةّ. يَعْني Nano جزء من المليار، لذا نانو متر nanometer هو واحد من مليار من المتر. بكلمة أخرى،مقياس النانو هو 1000 مرةُ أصغرُ مِنْ المِقياسِ المجهريِ و بليون (1000 مليون) مرة أصغرَ مِنْ عالمِ الأمتارِ الذي نعيش فيه.
الأجسام العادية ضخمة جداً على المقياس الذي يسميه العلماءَ مقياس النانو:
فشعرة إنسان فقطرها 10,000 نانو متر وقطعة ورق فسماكتها 100,000 نانو متر وامرأة بطول1.2 متر: تساوي حوالى 1200 مليون نانو متر. أما رجل بطول مترين فيساوي حوالى 2000مليون نانو متر .
فهَلّ بالإمكان أَنْ تتصور كم طولك بالنانو متر؟
من علم النانو إلى تكنولوجياِ النانو
هذا كُلّه مثير جداً ورائع ، لكن فيما يستعمل ؟ حياتنا لَها بَعْض المعنى على مِقياس الأمتارِ، لَكنَّ مستحيلُ التَفكير بشأن الوجودِ اليوميِ العاديِ على مِقياس 1000 مرة أصغر مِنْ عين ذبابةِ. نحن لا نَستطيعُ التَفكير بشأن المشاكلِ مثل الإيدز أوالفقر أَو الاحتباس الحراري، لأنها تفقدَ كُلّ المعنى على مقياس النانو. رغم ذلك مقياس النانو — العالم حيث الذرّات و الجزيئات (ذرّاتُ انضمت سوية) والبروتين، و خلايا تتحكم بالجسد — هو مكان حيث العِلْم والتقنيةِ تحرزان معنى جديدَ كليَّاً.
بالتَكبير إلى مقياس النانو، نحن يُمْكِنُ أَنْ نَفْهمَ كَيفَ ان بعضاً مِنْ الأشياءِ المُحيّرةِ في عالمِنا تَعْملُ في الحقيقة برُؤية كَيفْ ان الذرّات والجزيئات تَجْعلانِها تحدث. أنت من المحتمل رَأيتَ برامج الخدعِ التلفزيونية المتعلقة بصورِ القمر الصناعي، حيث تَبْدأ الصور بصورة الأرضِ الخضراءِ والزرقاءِ وتكبر حقاً بسرعة، وبتكبير المِقياسِ بتّزايدِ، حتى أنك تُحدّقُ في خلفية حديقةِ شخص ما. تُدركُ ان الأرضَ خضراءُ لأنها مكونة مِنْ خليط من العشبِ الأخضرِ. باستمرار التَكبير سَتَرى البلاستيدات الخضراء في العشبِ- الكبسولات الخضراء داخل خلايا النباتَ التي تنتج الطاقةَ مِنْ ضوء الشمس. كبّرْ أكثراً سَتَرى في النهاية الجزيئاتَ مكونة مِنْ الكربونِ و الهيدروجين والأوكسجين تنُقسّمَ على حِدة ويعاد توحيدها داخل البلاستيدات. لذا مقياس النانو جيدُ لأن يَتْركُنا نَعمَلُ علم نانو nanoscience: الذي يُساعدُنا على فهم كيفية حدوث الأشياءَ بدِراسَتها في المِقياسِ الأصغرِ الممكن. عندما نَفْهمُ علم نانو ، نحن يُمْكِنُ أَنْ نَعمَلُ بَعْض تكنولوجياِ النانو: يُمْكِنُ أَنْ نَضِعَ العِلْم موضع التّطبيق للمُسَاعَدَة على حلّ مشاكلِنا. ذلك هو معنىُ كلمة “تقنيةِ” وهي كيفية ان التقنيةُ (عِلْم تطبيقي) تَختلفُ عن العِلْم النظري، التي حول دِراسَة الأشياءِ من أجل أغراضها الخاصة.
ما هو الشيء المميز بمقياس النانو؟
يظهر هناك بعض الأشياءَ المثيرة جداً عند مقياس النانو. تَتصرّفُ الكثير مِنْ الموادِ بشكل مختلف جداً في عالمِ الذرّاتِ والجزيئاتِ. على سبيل المثال، النحاس المعدني شفّافُ على مقياس النانو بينما الذهب- الذي هو غير نشط عادة- يُصبحُ نشيطَاً جداً كيميائياً. الكربون، الذي هو ناعمُ جداً في حَدوَثه عادة بشكلِ (جرافايت)، يُصبحُ صلبَاً جداً متى حُشر بإحكام بترتيب في مجال النانو سمي أنبوب نانو nanotube. بكلمة أخرى، مواد يُمكنُ أَنْ تَأخُذَ صفات فيزيائيةَ مختلفةَ بمقياس النانو بالرغم من أنَّها لا تزال نفسً المواد! بمقياس النانو من الأسهلُ للذرّاتِ والجزيئاتِ ان تتَحَرُّك بالقرب وبين بعضها البعض، لذا الخواص الكيمياوية للموادِ يُمْكِنُ أيضاً أَنْ تكون مختلفة. الجزيئات النانوية لها مساحة سطحيّةُ أكثر بكثيرُ معرضة إلى جزيئات نانوية أخرى، لذا هي جيدة جداً كمحفّزات catalysts (المواد التي تُسرّعُ التفاعلات الكيميائية).
أحد الأسباب لهذه الاختلافات هو تلك العواملِ المختلفةِ تُصبحُ مهمة بمقياس النانو. في عالمِنا اليوميِ، الجاذبية هي القوةُ الأكثر أهميةً التي نُصادفها: إنها تُسيطرُ على كُلّ شيءِ حولنا، مِنْ طريقِة تدلي شَعرِنا المتواجد في رؤوسِنا إلى أسلوب ان الأرضِ لها فصولُ مختلفةُ في أوقاتِ مختلفةِ مِنْ السَنَةِ. لكن بمقياس النانو ،الجاذبية أقل أهمية بكثيرُ مِنْ القوىِ الكهرومغناطيسيةِ بين الذرّاتِ والجزيئاتِ. عوامل مثل الاهتزازات الحراريةِ (طريقة تَخْزنُ الذرّاتَ وجزيئاتَ الحرارةً بالهَزْهَزَة تقريبا) تُصبحُ أيضاً هامّةَ جداً. باختصار، لعبة العِلْمِ لَها قواعدُ مختلفةُ عندما تَلْعبُها بمقياس النانو.
كَيفَ تَعْملُ بمقياس النانو ؟
أصابعكَ بطول ملايينَ النانومترات ، لذا هي غير جيّدة لمُحَاوَلَة التقاط الذرّاتِ والجزيئاتِ وتحريكها بأيديكَ العاريةِ. تلك سَتَكُونُ مثل المُحَاوَلَة لأَكْل عشائِكَ بشوكة طولها 300 كيلومتر (186 ميلاً)! بشكل مدهش، طوّرَ علماءَ مجاهرَ الكترونية التي تَسْمحُ لنا ب«رُؤية» الأشياءِ بمقياس النانو والتعامل معهاm أيضاً. هي تسمى مجاهرَ القوةِ الذرّيةِ (AFMs)، و مجاهرَ التحقيقِ المسحي (SPMs)، ومجاهرَ النفقي المسحي (STMs).
إنّ الفكرةَ الأساسيةَ للمجهرِ الإلكتروني هي استعمالَ حزمة الإلكترونات لرُؤية الأشياءِ التي من الصغرً رُؤيتها باستعمال شعاع الضوءِ. أي مجهر في مجال النانو يَستعملُ الالكترونات و تأثيراتَ ميكانيكا الكم لرُؤية الأشياءِ حتى الأصغر منها.ولَهُ أيضاً جس صغير جداً يمكن أن يُستَعملَ لتَحريك الذرّاتِ والجزيئاتِ بالقرب منها وتُرتّبهاِ مثل لبنة بناء صغيرة جداً. في 1989، باحث في شركة IBM هو دون ايجرDon Eigler أستعمل مجهراً مثل هذا لفصل كلمةِIBM بالذرّاتِ الفرديةِ إلى مواضعِها. استعمل العلماءُ الآخرونُ تقنياتُ مماثلةُ لرَسْم صورِ قيثاراتِ و كُتُب في مجال النانو وكُلّ أنواع الأشياءِ الأخرى. هذه تجارب طائشةَ في الغالب، صمّمتَ لإبْهار الناسِ بمقدرة النانو، لَكنَّها لها تطبيقاتُ عمليةُ مهمةُ أيضاً. هناك الكثير مِنْ الطرقِ الأخرى للعَمَل بتكنولوجياِ النانو، يتضمن ذلك ترسب حزمة جزيئية في البلورات molecular beam epitaxy ، الذي هي وسيلة لنَمُو بلوراتِ وحيدةِ واحد مِنْ طبقةِ الذرّاتِ في كل مرة على حدة ... وللحديث بقية.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.