إن تقنية النانو هي استعمال المادة ذريا وجزيئيا وفوق الجزيئي للأغراض الصناعية، حيث أشار أول توضيح واسع الانتشار لتقنية النانو إلى الهدف التكنولوجي الذي يهدف إلى معالجة الذرات والجزيئات بدقة لتصنيع المنتجات الكبيرة، والتي يشار إليها الآن أيضًا باسم تقنية النانو الجزيئية.
تطور تقنيات النانو
تم وضع شرح بعمومية أكبر لتقنية النانو فيما بعد عن طريق مبادرة النانو الوطنية، والتي عرَّفت على أنها معالجة مادة ذات بُعد واحد على الأقل بحجم من 1 إلى 100 نانومتر، حيث يعكس هذا التعريف فكرة أن التأثيرات الميكانيكية الكمومية مهمة في مقياس عالم الكم.
وبالتالي فقد تحول التعريف من هدف تكنولوجي معين إلى فئة بحثية تشمل جميع أنواع الأبحاث والتقنيات التي تتعامل مع الخصائص الخاصة للمادة التي تحدث أقل من عتبة الحجم المحددة، لذلك من الشائع أن يتم رؤية صيغة الجمع لتقنيات النانو، وكذلك تقنيات النانو للإشارة إلى مجموعة واسعة من الأبحاث والتطبيقات التي تكون السمة المشتركة لها هي الحجم.
تطبيقات تقنية النانو
- تعرف تكنولوجيا النانو بأنها ذات حجم محدود واسعة بشكل طبيعي، بما في ذلك أنها تشمل العلوم المتنوعة مثل، البيولوجيا الجزيئية وفيزياء أشباه الموصلات وتخزين الطاقة والهندسة بأنواعها والتصنيع الدقيق والهندسة الجزيئية والبحوث والتطبيقات المتعلقة وهي متنوعة بنفس القدر، بدءًا من امتدادات فيزياء الأجهزة التقليدية إلى مناهج جديدة تمامًا تعتمد على التجميع الذاتي الجزيئي من التطوير لمواد جديدة ذات أبعاد على المقياس النانوي لتوجيه التحكم في المادة على المقياس الذري.
- يناقش العلماء حاليًا الآثار المستقبلية لتقنية النانو، فقد تكون تقنية النانو عندها الاستطاعة على إنتاج الكثير من المواد والأجهزة الجديدة مع مجموعة كبيرة من التطبيقات، مثل الطب النانونية والإلكترونيات النانوية وإنتاج طاقة المواد الحيوية والمنتجات الاستهلاكية.
- ومن ناحية أخرى، تظهر تقنية النانو الكثير من المشكلات نفسها التي تشكي منها أي تقنية جديدة، بما في ذلك المخاوف بشأن السم التي تصنعه والتأثير على البيئة بسبب المواد النانوية، وما يحصل بسببه أيضا على الاقتصاد العالمي، وقد أدت هذه المخاوف إلى نقاش بين جماعات الدعوة والحكومات حول ما إذا كان هناك ما يبرر تنظيم خاص لتكنولوجيا النانو.
متى بدأت مناقشة تكنولوجيا النانو: تمت مناقشة المفاهيم التي صنفت تكنولوجيا النانو لأول مرة في عام 1959 من قبل الفيزيائي الشهير ريتشارد فاينمان في حديثه، حيث قال ان هناك مساحة كبيرة في القاع، حيث وصف إمكانية التوليف من خلال التلاعب المباشر بالذرات.
اكتشاف تقنية النانو
استخدم العلماء كلمة تكنولوجيا النانو، على الرغم من أنه لم يكن شائعا على نطاق واسع، فهو مأخوذ من مفاهيم فاينمان، حيث استعمل ك.إريك دريكسلر مصطلح تقنية النانو في كتابه محركات الخلق لتقنية النانو، والذي اقترح فكرة المجمّع بمقياس النانو والذي سيكون قادرًا على بناء نسخة منه ومن العناصر الأخرى ذات التعقيد التعسفي مع التحكم الذري.
ولقد عمل العلماء أيضا على زيادة الوعي العام وفهم ما هي تقنية النانو وسلبياتها، إذ حدث ظهور تقنية النانو كمجال واسع عن طريق تقارب العمل النظري والعمومي، والذي طور ونشر إطارًا مفاهيميًا لتقنية النانو والتقدم التجريبي عالي الوضوح الذي لفت انتباهًا إضافيًا على نطاق واسع لآفاق التحكم الذري في شيء.
قد بدأ تطور تكنولوجيا النانو في العصر الحديث، وذلك باختراع مجهر المسح النفقي في عام 1981، والذي قدم الكثير للذرات والروابط الفردية، وتم استعمالها بنجاح لمعالجة الذرات الفردية في عام 1989، حيث تلقى مطورو المجهر جيرد بينيج وهاينريش روهرر في مختبر أبحاث آي بي إم زيورخ، الذي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1986، واخترع بينيج وكوات وجيربر أيضًا مجهر القوة الذرية المماثل في ذلك العام.
لم يتم وصف C 60 في البداية على أنها تقنية النانو، إذ تم استخدام المصطلح فيما يتعلق بالعمل اللاحق مع الأنابيب النانوية الكربونية ذات الصلة، التي تسمى أحيانًا أنابيب الجرافين أو أنابيب بوكي، والتي اقترحت التطبيقات المحتملة للإلكترونيات والأجهزة النانوية.
لقد اكتسبت هذه التقنية اهتمامًا علميًا وسياسيًا وتجاريًا، وكان يتزايد الاهتمام به، حيث أدى إلى كل من الجدل والتقدم، وظهرت الخلافات حول التعاريف والآثار المحتملة للتقنيات النانوية والمتمثلة في تقرير الجمعية الملكية عن تكنولوجيا النانو، حيث أثيرت التحديات فيما يتعلق بجدوى التطبيقات التي تصورها دعاة تقنية النانو الجزيئية، والتي بلغت ذروتها في نقاش عام بين دريكسلر وسمالي.
