«النانو» تواجه الأمراض وتستكشف الفضاء

لا تعترف بقوانين الفيزياء

التحديات التي واجهت الإنسان في مجال التقنيات في القرن الماضي عديدة ولا يمكن حصرها، من أبرزها أحجام التقنيات التي كان يتعامل معها بشكل يومي، فأوزانها الثقيلة كانت العائق الوحيد في صرف نظر المستفيدين من اقتناء هذه التقنيات، فيما كان البعض الآخر مجبرا على التعامل مع التقنيات الثقيلة لمواكبة تلك المرحلة وتلبية لاحتياجاتهم ..
ولم يدم الحال على ما كان عليه في الماضي، فالقرن ال 21 شهد ثورة تقنية كبيرة بإطلالة تقنية « النانو» التي أجبرت العالم على مواكبتها والتواصل معها في ظل تميزها بمواصفات عديدة أهمها خفة وزنها، وجمال تصاميمها.
و«النانو» كلمة إغريقية قديمة، وتعني «القزم» ويستخدم النانو متر الذي يساوي جزءا من مليار جزء من المتر كوحدة لقياس أطوال الأشياء متناهية الصغر، كأقطار الذرات والجزيئات التي لا ترى بالعين المجردة، وللمقارنة، فإن قطر شعرة واحدة في رأس الإنسان تمثل حوالى جزءا من ثمانين ألف جزء من النانومتر، ويرجع اهتمام العلماء بالمواد النانونية إلى الصفات والخصال الفريدة التي تتمتع بها، والتي تؤهلها لاحتلال الصدارة بين الابتكارات الجديدة والمتقدمة، والتي تعقد عليها البشرية أملا كبيرا في الطفرات الصناعية المتوقع حدوثها والإعلان عنها خلال السنوات المقبلة.
ولعل من الإنصاف أن نرجع الفضل في التفكير بأهمية النانو إلى عالم الفيزياء الأمريكي الشهير ريتشارد فينمان الذي عمل في أبحاث تطوير القنبلة الذرية في الأربعينيات من القرن الماضي، والحائز على جائزة نوبل في عام 1959 وقد قدم للعالم من خلال إحدى محاضراته، تنبؤه لحدوث ثورة في التكنولوجيا، وطفرة في تخليق مواد جديدة يتحكم الإنسان في ترتيب ذراتها لتصنيع أجهزة متناهية في الصغر لا تتعدى أحجامها حجم خلية بكتيرية أو فيروس، لكنها قادرة على تنفيذ الأعمال الدقيقة جدا، والتي عجزنا عن تنفيذها باستخدام المواد والأجهزة كبيرة الأحجام. وبالفعل، فقد أثارت تنبؤات ريتشارد حفيظة العلماء، فهبوا في معاملهم بالبحث والتجريب لتحقيق هذه الافتراضات وتحويلها من مجرد حلم إلى واقع وحقيقة، ولم يكن من السهل لهذه التكنولوجيا الحديثة أن يبزغ فجرها في يوم وليلة، بل استغرق الأمر أكثر من 22 عاما قضاها علماء العالم في معاملهم في جد ومشقة، ليبرهنوا صحة تلك الفرضيات والتي أضحت حقيقة وواقعا ملموسا.
والسؤال، كيف استطاعت تقنية النانو أن تغزو العالم بسرعة مذهلة، وتفرض واقعها التقني الجديد، ليس حصرا في مجال بذاته، بل امتدت استخداماته كل المجالات والتخصصات؟.
«عكاظ» وضعت تقنية « النانو» على طاولة المتخصصين ، وشخصت أبعادها ومجالاتها اللامحدودة التي تحقق حلم رواد الفضاء وتساعد الأطباء في القضاء على السرطان وتعزز صناعة المعدات بمزايا فريدة وجديدة.
ثورة مذهلة
رأى مدير مركز « النانو» في جامعة الملك عبدالعزيز البروفيسور سامي بن سعيد حبيب أن مقدرة الإنسان على التعامل مع الذرات في المنتجات الصناعية ظلت في حدود التعامل مع الملايين، بل البلايين من ذرات المادة دفعة واحدة عن طريق الصب، و الخراطة، و البرادة و غيرها من وسائل إنتاج المادة القديمة و الحديثة ، إلا أن الاتجاه الحديث أو تقنيات النانو تتعامل مع المادة على مستوى الذرة و الجزيء ذرة ذرة و جزيئا جزيئا ووضع كل في موضعه الصحيح تماما مثل ما يقوم الأطفال بتركيب لعبة «الليغو» لإنتاج نماذج البناء و الآلات المبسطة، أو كما يفعل الكيميائي عندما يتحكم في التفاعلات الكيمائية لينتج مادة كيمائية مطلوبة من مواد كيميائية متوفرة و لكن بشكل ميكانيكي، و سيمكن ذلك الإنسان من تصنيع مواد جديدة أقوى من الحديد بمائة مرة و لا تزيد في وزنها عن وزن الحديد.
وأضاف «القدرة على إنتاج المواد على مستوى الجزيئي ستمكن من إنتاج أدوات جراحية على مستوى الخلية، حيث يقال إن السبب الوحيد لنجاح الأساليب الجراحية الحالية هو ما أودعه الله في الخلايا الحية من قدرة على إعادة التجمع و الترابط من جديد والتخلص من بقايا الخلايا الميتة بسبب الدمار الذي تحدثه الأدوات الجراحية على مستوى الخلايا».
وأشار البروفيسور حبيب، إلى أن منتجات «النانو» أخذت تغزو الأسواق العالمية ، ويعود نجاحها لأمور عدة منها الإقبال العالمي في الاستثمار في تقنيات النانو ، وإمكانية تصنيع الأدوات الإنتاجية اللازمة لقيام الصناعات، وإلى أن مبادئها لا تتناقض بأي شكل من الأشكال مع قوانين الطبيعة و نواميس الكون، بل هي امتداد لها.
فرضت واقعها
واعتبرت نائبة مدير مركز التقنيات متناهية الصغر «النانو» أستاذة علم الطفيليات في كلية العلوم في جامعة الملك عبدالعزيز في جدة البروفيسورة ناجية الزنبقي ، «تقنية النانو من أهم التقنيات التي شغلت العالم وفرضت واقعها في جميع مجالات الحياة. فلم يخلو منها مجال الطب والأدوية ومجالات الصناعة المختلفة وتطبيقاتها عديدة لا حصر لها» .
وأضافت « مستقبل تقنية» النانو يعتبر مشرقا لكون العديد من الجامعات تبنت إنشاء مراكز بحثية خاصة بهذه التقنية، ونتمنى أن يتم تفعيلها بإجراء البحوث العلمية المسايرة لما يحدث في الدول المتقدمة كي نثبت وجودنا سريعا في هذا المجال الحديث والهام جدا .
البروفيسورة الزنبقي أكدت أن التقنية متناهية الصغر (النانو) تعتبر حديثة ومفيدة لكونها تطبيقية في عدة مجالات من حياة الإنسان ، فقد اختصرت العديد من الصعوبات والمراحل وسرعت في إتمام العمليات المختلفة في جميع نواحي الحياة .
الطاقة النظيفة
من جانبه، قال الدكتور نزار بن حسن بن محمد خضري استشاري الصحة العامة، أستاذ بحث التقنية البيئية وتقنية النانو المساعد في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية «يعد استخدام تقنية النانو في مجال الطاقة النظيفة والكشف عن الملوثات ومعالجة التلوث واحدا من أهم المواضيع الهامة التي ستساهم بحول الله في تقليل نسب الملوثات والمساهمة في إنتاج الطاقة الخضراء التي لا تؤثر سلبا على البيئة؛ فالخصائص التي تتسم بها مواد النانو تشير إلى أن هذه التقنية ستقود العالم إلى مرحلة جديدة لا تعترف بقوانين الفيزياء التقليدية» .
وأضاف « النانو هو العلم الذي يدرس جميع ما يتعلق بالجسيمات الدقيقة التي تقع في حيز النانو، وقد اتفق أغلبية العلماء على تحديد المنطقة الأقل من 100 نانو متر في منطقة النانو نظرا لإمكانية استخدام الجسيمات الأقل من 100 نانو متر في التطبيقات الدقيقة مثل التطبيقية الحيوية (إيصال الدواء لخلايا محددة في الجسم، الكشف عن الأنسجة المصابة بالأورام، التصوير داخل الأنسجة ) وكذلك التطبيقات في مجال الحاسب الآلي مثل مكثفات و مقاومات بحجم النانو تدخل في صناعة الدوائر الإلكترونية)».