المواد القزمة و «سلوكها»

تشمل الوعود الكبرى لتقنية النانوتكنولوجيا إحداث ثورة علمية في التصنيع، وأنظمة تنقية المياه، وشبكات الطاقة، والطب النانوي، وطرق إنتاج الأغذية، والبنية التحتية في صناعة السيارات والآلات الميكانيكيّة، وأجهزة المعلوماتيّة وشبكات الاتصالات المتطوّرة، وصناعة المركبات الفضائية وغيرها.
ويسود اعتقاد واسع بأن المنتجات المصنوعة بواسطة تقنية النانو ربما تتطلب عملاً أقل في إنجازها، إضافة إلى انخفاض متطلّباتها في الطاقة، والصيانة ومساحات الأراضي والمواد الأوليّة وغيرها. وفي المقابل، يكون مردود كل ما تطبّقت أساليب النانوتكنولوجيا فيه، أعلى كثيراً مما ينتج بالأساليب التقليدية.
وعلى رغم تلك الوعود الزهريّة، تواجه النانوتكنولوجيا مجموعة من الصعوبات التي تحتاج إلى بحوث كثيرة للتغلب عليها.
ويشمل ذلك التوصّل إلى طرق سهلة في السيطرة على المادة على المستوى الذري- النانوي، إضافة إلى التمكن من الوصول بالصناعات النانوية إلى مستوى الإنتاج التجاري الموسّع، على غرار ما هو حاصل فعليّاً حاضراً في صناعة الأجهزة الإلكترونيّة التي باتت مستندة بقوة إلى النانوتكنولوجيا.
ويصعب استعراض آفاق تقنية النانو من دون إفراد حيّز مناسب للحديث عن المواد النانويّة (بالأحرى النانومتريّة)، وهي تلك المواد التي تكون بقياسات تتراوح بين 01 و100 نانومتر. وتوجد المواد النانومتريّة في ثلاث صور لجهة أبعادها، بمعنى أنها تكون أحاديّة أو ثنائيّة أو ثلاثيّة الأبعاد. وفي الطبيعة، تظهر في جسم الإنسان مواد بقياسات نانويّة، كال «هيموغلوبين» وهو البروتين الشهير الذي يحتوي على الحديد في الدم، ويبلغ قطره 5 نانومترات.
وفي الطبيعة، يمكن القول أن المواد النانوية موجودة في شكل وافر في الأدخنة المتصاعدة من عوادم السيارات والمصانع، والرماد البركاني، ورذاذ البحر، ومخلفات عمليات الاحتراق المختلفة وغيرها.
وبطريقة تجريبيّة تماماً، استُخدِم الذهب على مقياس النانومتر منذ القرن العاشر في صبغ الزجاج والخزف، لكنها لم تعرف بتلك الصفة إلا بعد تطوّر المجاهر والمايكروسكوبات خلال القرن العشرين وما تلاه.