تعرف على : النانو تكنولوجي

[Black-Edition]

السلام عليكم جميعا اخوانى الاعزاء
:)
أثناء تصفحى اليوم فى الانترنت وجدت هذه المقالة الرائعة عن تقنية:

النانو تكنولوجي
وانا الصراحة كنت اريد ان اعرف كل شئ عن هذه التقنية المبهرة دي
فحبيت انقلكم الموضوع لافدة الجميع .. وأيضا من يمتلك معلومات اضافية عن هذه التقنية .. يتفضل بالمعلومة ولا يبخل علينا بها ..... لإفادة جميع الاعضاء
:ah7:

تعريف النانو تكنولوجي :
يعني مصطلح نانو الجزء من المليار ؛ فالنانومتر هو واحد على المليار من المتر أو 10 لكي نتخيل صغر النانو متر نذكر مايلي ؛ تبلغ سماكة الشعرة الواحدة للإنسان 50 ميكرومترا أي 50,000 نانو متر, وأصغر الأشياء التي يمكن للإنسان رؤيتها بالعين المجردة يبلغ عرضها حوالي 10,000 نانو متر ، وعندما تصطف عشر ذرات من الهيدروجين فإن طولها يبلغ نانو مترا واحدا فياله من شيئ دقيق للغاية.


الأمر الفريد في مقياس النانو أو الـ”Nano Scale” هو أن معظم الخصائص الأساسية للمواد و الآلات كالتوصيلية والصلابة ودرجة الانصهار تعتمد على الحجم (size dependant) بشكل لا مثيل له في أي مقياس آخر أكبر من النانو ، فعلى سبيل المثال السلك أو الموصل النانوي الحجم لا يتبع بالضرورة قانون أوم الذي تربط معادلته التيار والجهد والمقاومة !,فهو يعتمد على مبدأ تدفق الالكترونات في السلك كما تتدفق المياه في النهر ؛ فالالكترونات لا تستطيع المرور عبر سلك يبلغ عرضه ذرة واحدة بأن تمر عبره الكترونا بعد الآخر. إن أخذ مقياس الحجم بالاعتبار بالاضافة إلى المبادئ الأساسية للكيمياء والفيزياء والكهرباء هو المفتاح إلى فهم علم النانو الواسع


فلنتخيل شيئا في متناول أيدينا ؛ على سبيل المثال مكعب طول ضلعه متر واحد ولنقطعه بأداة ما طولا وعرضا وارتفاعا ؛سيكون لدينا ثمانية مكعبات طول ضلع الواحد منها 50 سنتيمترا ، وبمقارنة هذه المكعبات بالمكعب الأصلي نجد أنها ستحمل جميع خصائصه كاللون الأصفر اللامع و النعومة وجودة التوصيل ودرجة الانصهار وغيرها من الخصائص ماعدا القيمة النقدية بالطبع ، ثم سنقوم بقطع واحد من هذه المكعبات إلى ثمانية مكعبات أخرى ، و سيصبح طول ضلع الواحد منها 25 سنتيمترا وستحمل نفس الخصائص بالطبع ، و سنقوم بتكرار هذه العملية عدة مرات وسيصغر المقياس في كل مرة من السنتيمتر إلى المليمتر وصولا إلى المايكرومتر, وبالاستعانة بمكبر مجهري وأداةقطع دقيقة سنجد أن الخواص ستبقى كما هي عليه وهذا واقع مجرب في الحياة العملية, فخصائص المادة على مقياس المايكرومتر فأكبر لاتعتمد على الحجم (Not size dependant


عندما نستمر بالقطع سنصل إلى ما أسميناه سابقا مقياس النانو ، عند هذا الحجم ستتغير جميع خصائص المادة كلياً بم فيها اللون والخصائص الكيميائية ؛ وسبب هذا التغير يعود إلى طبيعة التفاعلات بين الذرات المكونة لعنصر معين ، ففي الحجم الكبير من الذهب مثلا لا توجد هذه التفاعلات في الغالب, ونستنتج من ذلك أن الذهب ذا الحجم النانوي سيقوم بعمل مغاير عن الذهب ذي الحجم الكبير


تطبيقات النانو تكنولوجي
يمكن من خلال تقنية النانو تكنولوجي صنع سفينة فضائية في حجم الذرة يمكنها الإبحار في جسد الإنسان لإجراء عملية جراحية والخروج من دون جراحة ، كما تستطيع الدخول في صناعات الموجات الكهرومغناطيسية التي تتمكن بمجرد تلامسها بالجسم على اخفائه مثل الطائرة أو السيارة ومن ثم لا يراها الرادار ويعلن اختفاءها . كما تتمكن من صنع سيارة في حجم الحشرة وطائرة في حجم البعوضة وزجاج طارد للأتربة وغير موصل للحرارة وأيضا صناعة الأقمشة التي لا يخترقها الماء بالرغم من سهولة خروج العرق منها.


تكنولوجيا النانو في الطب:

قنابل نانوية لتفجير الخلايا السرطانية طور علماء من مركز السرطان (ميموريان كيتيرنج) الأمريكي قنابل مجهرية ذكية تخترق الخلايا السرطانية، وتفجرها من الداخل. استخدم العلماء بقيادة (ديفيد شينبيرج) التقنية النانوية في إنتاج القنابل المنمنمة، ومن ثَم استخدامها في قتل الخلايا السرطانية في فئران المختبر. وعمل العلماء على تحرير ذرات مشعة من مادة (أكتينيوم 225) ترتبط بنوع من الأجسام المضادة من (قفص جزيئي)، ونجحت هذه الذرات في اختراق الخلايا السرطانية ومن ثم في قتلها.



تكنولوجية IBM للتصغير تهدف أبحاث شركة IBM في مجال تكنولوجية التصغير إلى تصميم مكونات وهياكل ذرية جديدة على المستوى الجزيئي لتحسين تكنولوجيات المعلومات، بالإضافة إلى اكتشاف وفهم أساسها العلمي. ومن خلال ريادة تطوير تكنولوجية التصغير أو النانو، استطاع علماء شركة IBM وضع دراسات لهذه التكنولوجيات على مستوى النانو أو التكنولوجية القزمية. وعلى وجه التحديد، فإن الأنابيب الكربونية المصغرة ومسبار الفحص الذي تم إنتاجه من ميكروسكوب الطاقة الذرية يقدم وعداً بتمكين تحسين الدوائر ووسائل تخزين البيانات. ويؤدي البحث في جزيئات النانو إلى تطبيقات في الطب الطبيعي بالإضافة إلى التخزين على القرص الصلب للكمبيوتر. ومما يذكر أن الأبحاث في مجال تخزين المعلومات بواسطة تكنولوجية النانو الميكانيكية، مثل مشروع شركة IBM الذي يطلق عليه MILLIPEDE سوف تستمر في زيادة احتمالات زيادة كثافة التخزين الهوائي.



شكراااا اخوانى :)

[MF88]

موضوع مميز و يعتبر الاول من نوعه فى المنتدى

بجد جزاك الله خير

و تقبل تقييمى المتواضع

و يستحق التثبيت ولو لفتره

[Black-Edition]

موضوع مميز و يعتبر الاول من نوعه فى المنتدى

بجد جزاك الله خير

و تقبل تقييمى المتواضع

و يستحق التثبيت ولو لفتره

بارك الله فيك اخى .. ولكن لا اتمنى ان يقتصر هذا الموضوع على هذه المعلومات فقط

بل اريد المزيد والمزيد وشخصيا من الدكتور حميدو .. :)

[Don Khozzam]

الواحد و هو بيقرا المقال دا بيحس انه بيتفرج على فيلم science fiction.. يارب ما اشوف اليوم اللى النانو يبقى فيه حاجه حقيقيه لانى الصراحه ساعتها هتجنن بجد .. كفايه اللى احنا وصلناله.. النانو هيبقى زياده عن اللزوم هههههه

الف شكر على المقال

[masklove]

شكرا جدا علي الموضوع
تم التقييم

[mohamed790gx]

تقرير رائع يا جوليو بجد معلومات مفيده ليك تقييم ;)

[RRM]

الف شكر على المعلومات القيمة اخى الكريم
تقبل تقييمى المتواضع

[S@M]

موضوع ممتاز يا عزيزى جوليانو ..:).

ربنا يوفقك فى دراستك ...ولك منى تقييم يا عزيزى :)

[Mr.pOPo]

جوليانو حبيبى قلبى.. موضوع متميز فعلا. :)

ان شاء الله عم سمعة هيكون نايم دلوقت :D

[coolhero]

مشكور على الموضوع

[PC - 17]

شكرا على الموضوع يستاهل تقييم

[said_sat]

شكرا على الموضوع

[shaker3]

طرح متميز وسأعيد قرائته مجددا
لك التقييم:)

[HeRoZ]

تحياتي لمجهودك وموضوعك

[ahmad_mostafa]

شكرا على الموضوع المميز و لك تقييم

[باشعيب]

يقولك الكتاب من عنوانه ...
وأنا أقول الموضوع من عنوانه ...
مشكووووور بارك الله فيك .

[Black-Edition]

بارك الله فيكم جميعا يا اخوانى

والله اسعدتمونى جدااا والله بمروركم .. :)

والى عنده معلومات اضافية ميبخلش علينا بها :D

[Hameedo]

اختلفت نظرة العلماء عن الأجسام الحيّة كثيرا خلال القرن المنصرم ، فبعد أن كان علماء القرن الثامن عشر ينظرون الي الخلية علي أنها قطعة من البروتين المتجمد ، بسيط التركيب ، لا يميّزه عن غيره سوي اللون ، أصاب علماء القرن التاسع عشر صدمة هائلة عندما اكتشفوا أن الخلية الواحدة تحوي من التعقيد والتخطيط ما يفوق مدينة كاملة ، وتجري فيها من الأحداث و المتغيرات ما يحتاج الي مئات المجلدات لوصفه ، وهذا بلا أي لمحة من المبالغة .

لقد اكتشف العلماء أن ذرات المواد تستطيع التجمع مع بعضها لتكوين مركبات متعددة ، لكل مركب شكل و ترتيب معين ، يمنحه القدرة علي أداء وظيفة معينة ، وظيفة لم يكن أفضل الحالمين ليحلم بوجودها .

تلك المركبات صغيرة للغاية ، وهذا هو الاعجاز فيها ، فهي لا تتعدي مقياس عشرات النانومتر في الحجم ، لكنها تملك القدرة علي أداء وظائف تعجر الأجهزة ذات مقياس عشرات الأمتار عن أدائها ، فتلك المركبات تعمل كمحركات Motors للحركة ،وتعمل كحساسات Sensors للحرارة والضغط والحركة والتركيز الكيميائي و الصوت والضوء وحتي الجهد الكهربي Voltage ، كما تعمل كأسلحة تدمير وتمزيق ، بل تعمل كرسائل تواصل بين الخلايا ، وتعمل كبوابات تنقية ووسائل مواصلات تحمل السكر و الأملاح والغازات في مجري الدم ، بل وتعمل كشفرات لتخزين الذكريات وتكوين ذاكرة الانسان!

هذه المركبات ليست سوي البروتين !

البروتينات بأشكال وأحجام متعددة ، وكما يقولون في فن العمارة ، فان الشكل يتبع الوظيفة ، أي أن وظيفة الشكل يحددها شكله ، .. تلك البروتينات تحمل شكلا محددا ، من خلاله تستطيع أداء وظيفتها المخلوقة من أجلها ،لن ابالغ عندما أقول ان لكل وظيفة ممكنة في هذا الكون تستطيع أن تجد بروتينا يمكنه أدائها ، واذا لم يكن ذلك كافيا لاصابتك بالذهول ، فيكفي أن تعرف أن البروتينات تغير من شكلها لتلائم وظيفتها أكثر وأكثر ، فذلك البروتين المسئول عن العمل كمحرك يغير من شكله باستمرار ، حيث يحتوي علي دواّر يدور حول محور كالموجود في محركات القوارب الحقيقية بالضبط ، كما يحوي سوطا طويلا يدور كالمروحة بحيث يحرك الخلية في السوائل المحيطة بها ، من البروتينات من يمشي حرفيا علي الأنسجة الحية ، ومنها من يعمل كقناة أو أنبوبة تنفتح وتنغلق حسب الحاجة ، ومنها من يعمي كسقّالات تنخفض وترتفع لتنفخ الخلية ، ومنها من يعمل كحبال تجذب وتدفع ، و منها من يعمل كالصمغ ، فيرتبط بمادة ما ، ثم يغير من شكله بحيث يلتصق بها التصاقا تاما ..

كل هذا الاعجاز لا يأتي من مجرد تفاعلات تلقائية تحدث بشكل عشوائي أو من قبيل الصدفة ، بل هي دليل علي وجود عبقرية خلّاقة ، خلقت الذرات بمختلف الأحجام والخصائص ، ثم جمعت بينها في مركبات دقيقة ، تعمل كآلات غاية في الدقة ، وبتركيب محكم يناسب الوظيفة الي درجة مذهلة ، بلا زيادة أو نقصان ، وبأعلي كفاءة ممكنة ، هذه القدرة التي ليس لها مثيل لا تأتي الا ممن صنع الذرات بنفسه ، من عرف خبايها و أسرارها ، من عرف نقاط ضعفها ونقاط قوتها ، من طبق معرفته الغزيرة تلك ، ليصنع منها ما يريد كيفما يريد ، وبأحجام غاية في الدقة .

انه الله خالق الوجود ، رافع السماوات والأرض ، من تجاوز بعلمه الآفاق ، آفاق بعيدة عن كل تصوّر ، وبقدرة تتجاوز أي ادراك فكيف تدركها وأنت لا تزال تحاول فك ألغاز قدرته في مركبات تافهة الحجم تسمّي البروتينات .

ومنذ أن أدرك الانسان أن تحت بصره عوالم لم يكن يتصور وجودها ، بأحجام صغيرة جدا ، عرف أن باستطاعته محاولة تقليد ذلك ، والوصول الي أحجام أصغر لأداء نفس الوظيفة .

وهذا ما يحدث حاليا في الحاسوب ، فالترانزيستور هو خليّة المعالجات والذواكر ، الهدف من تقنيات التصنيع الآن ، هو تصغير هذا الترانزيستور الي أقل حجم ممكن ، فالمبدأ واحد ، وتحت جلدك أيها الانسان آلات أكثر تعقيدا و اصغر حجما وتؤدي وظائف أصعب بمئات المرات .

ريثما العلماء الي دقة تصنيع 1 نانومتر ، سوف يكون الطريق شاق وصعب للغاية ، فتلك الدقة تعني عشرة ذرات فقط ، أي أصغر من أصغر بروتين ، وليس هذا بشئ مميز ، فكل ما نحتاجه من الترانزيستور هو توصيل التيار الكهربي ، أو ايقاف توصيله ، وهي وظيفة هينة مقارنة بالبروتينات .

بعد ذلك سوف يحاول العلماء استخدام ميكانيكا الكم ، أي استخدام كل ذرة واحدة كترانزيستور ، واستغلال الحالات التي قد يوجد عليها الالكترون لتوصيل و ايقاف التيار .

لكن يواجههم في ذلك عدم فهمهم الدقيق لطبيعة الأجسام ما دون الذرية ، مثل الالكترونات والبروتونات ، وذلك راجع لثغرات في نظرية الكمّ Quantum Mechanics نفسها ، فهي لا تفسر كيف أن الالكترون يمكن ان يتواجد في أكثر من مكانين في وقت واحد ، وهي لا تفسر كيف ان الالكترون يمكن أن يتنقل بين نقطتين دون المرور في المسافة بينهما ، أي يقفز بين نقطتين بمعني آخر ، ولا تفسر كيف يتحرك الالكترون كأنه موجة وكأنه جسيم مادي في نفس الوقت ، كما لا تستطيع حتي تحديد مكان الالكتورن بدقة !

كل ذلك يمثّل صعوبة شديدة في استخدام الحوسبة الكمية ، فالحواسيب لا يمكن أن تبني علي كل هذا الجهل وعدم المعرفة ، بل يجب أن تبني علي أساس متين ، يعلم العلماء كل شئ عنه وعن سلوكه .

الآن وعلي الرغم من كل ما حققناه من علم وتقدم ، الا أننا اصطدمنا بحائط ضخم ، يهدد بنسف كل ما جمعناه عن الذرات والعلوم كلها ، ما هو الالكترون حقا ؟ ما هي الجسيمات دون الذرية ؟ كيف تتكون ؟ كيف تخلق مجالا كهربيا فيما بينها ؟ بل ما معني كلمة جسيم ، ومم يتكون الجسيم ؟ ما هي مادة الخلق ؟ ما هي المعادلة التي لن يتجاوز طولها بوصتين والتي جمعت كل الكون لينبض بالحياة وبتسبيح الله .

وبعيدا عن غرور الانسان المثير للشفقة ، فان العالم يحتاج حقا الي كشف علمي جديد ، ليرفع جزئا من ستار الجهل الذي يحجب بصر الانسان .

ملحوظة : برنامج طيّ البروتين Folding @ Home الذي تتبناه جامعة ستانفورد ، يبحث في الطريقة التي تتجمع بها الذرّات لتكون أشكال البروتين المحددة ، حيث تنطوي البروتينات حول نفسها لتكون هذا الشكل .

شكرا علي الموضوع أخي جوليانو ..

[S.O.S]

ايوة كدة يا كبير وحشتنا مواضيعك الجمدة تم التقيم يا كبير

[power.7]

ماشاء الله تبارك الله
والله هذه المعلومات أول مرة أسمع بها
وهذه الحقائق كلها تشهد على عظمة وإبداع الخالق عز وجل
بارك الله فيكما وجزاكما كل خير
تقبلو تقييمي المتواضع

[Black-Edition]

انه الله خالق الوجود ، رافع السماوات والأرض ، من تجاوز بعلمه الآفاق ، آفاق بعيدة عن كل تصوّر ، وبقدرة تتجاوز أي ادراك فكيف تدركها وأنت لا تزال تحاول فك ألغاز قدرته في مركبات تافهة الحجم تسمّي البروتينات .

ومنذ أن أدرك الانسان أن تحت بصره عوالم لم يكن يتصور وجودها ، بأحجام صغيرة جدا ، عرف أن باستطاعته محاولة تقليد ذلك ، والوصول الي أحجام أصغر لأداء نفس الوظيفة .

وهذا ما يحدث حاليا في الحاسوب ، فالترانزيستور هو خليّة المعالجات والذواكر ، الهدف من تقنيات التصنيع الآن ، هو تصغير هذا الترانزيستور الي أقل حجم ممكن ، فالمبدأ واحد ، وتحت جلدك أيها الانسان آلات أكثر تعقيدا و اصغر حجما وتؤدي وظائف أصعب بمئات المرات .

ريثما العلماء الي دقة تصنيع 1 نانومتر ، سوف يكون الطريق شاق وصعب للغاية ، فتلك الدقة تعني عشرة ذرات فقط ، أي أصغر من أصغر بروتين ، وليس هذا بشئ مميز ، فكل ما نحتاجه من الترانزيستور هو توصيل التيار الكهربي ، أو ايقاف توصيله ، وهي وظيفة هينة مقارنة بالبروتينات .

بعد ذلك سوف يحاول العلماء استخدام ميكانيكا الكم ، أي استخدام كل ذرة واحدة كترانزيستور ، واستغلال الحالات التي قد يوجد عليها الالكترون لتوصيل و ايقاف التيار .

لكن يواجههم في ذلك عدم فهمهم الدقيق لطبيعة الأجسام ما دون الذرية ، مثل الالكترونات والبروتونات ، وذلك راجع لثغرات في نظرية الكمّ Quantum Mechanics نفسها ، فهي لا تفسر كيف أن الالكترون يمكن ان يتواجد في أكثر من مكانين في وقت واحد ، وهي لا تفسر كيف ان الالكترون يمكن أن يتنقل بين نقطتين دون المرور في المسافة بينهما ، أي يقفز بين نقطتين بمعني آخر ، ولا تفسر كيف يتحرك الالكترون كأنه موجة وكأنه جسيم مادي في نفس الوقت ، كما لا تستطيع حتي تحديد مكان الالكتورن بدقة !

كل ذلك يمثّل صعوبة شديدة في استخدام الحوسبة الكمية ، فالحواسيب لا يمكن أن تبني علي كل هذا الجهل وعدم المعرفة ، بل يجب أن تبني علي أساس متين ، يعلم العلماء كل شئ عنه وعن سلوكه .

الآن وعلي الرغم من كل ما حققناه من علم وتقدم ، الا أننا اصطدمنا بحائط ضخم ، يهدد بنسف كل ما جمعناه عن الذرات والعلوم كلها ، ما هو الالكترون حقا ؟ ما هي الجسيمات دون الذرية ؟ كيف تتكون ؟ كيف تخلق مجالا كهربيا فيما بينها ؟ بل ما معني كلمة جسيم ، ومم يتكون الجسيم ؟ ما هي مادة الخلق ؟ ما هي المعادلة التي لن يتجاوز طولها بوصتين والتي جمعت كل الكون لينبض بالحياة وبتسبيح الله .

وبعيدا عن غرور الانسان المثير للشفقة ، فان العالم يحتاج حقا الي كشف علمي جديد ، ليرفع جزئا من ستار الجهل الذي يحجب بصر الانسان .

ملحوظة : برنامج طيّ البروتين Folding @ Home الذي تتبناه جامعة ستانفورد ، يبحث في الطريقة التي تتجمع بها الذرّات لتكون أشكال البروتين المحددة ، حيث تنطوي البروتينات حول نفسها لتكون هذا الشكل .

شكرا علي الموضوع أخي جوليانو ..

كلامك جميل جدااااااا يا دكتور حميدو ... بارك الله فيك وحفظك

سبحاااااانك يا خالق السموات والارض

:ah7:

[Sevenat]

موضوع ممتاز الي الأمام دائما.

[tarekforall]

شكرا jOoLiAnOo على المقال
شكرا دكتور حميدو ما شاء الله عليك

[سيف الاعنزي]

ابداع * ابداع * ابداع

جزاك الله 68461385616981981491 خير عالمعلومات الجوهرة هذه

[yasserlee]

موضوع رائع عزيزي و ربنا معاك في المذاكرة و انا كنت فعلا عامل بحث عن التقنية دي بس من سنتين في الكلية

و عرفت انها تقنية مذهلة في كل التطبيقات

[MohamedFadel5]

شكرا جدا أخى على المعلومات :)

[event88]

معلومات غزيرة بارك الله فيك أخي محمد
تم التقييم:)

[Black-Edition]

العفو يا شباب على مروركم الطيب

بارك الله فيكم :)