علم النانو

الهندسة النانویة (بالإنجلیزیة: Nanoengineering) هو مصطلح مزاولة الهندسة فی المقاییس النانومتریة.و یستند الاسم إلى النانومتر، الذی هو وحدة قیاس ما یعادل واحد من الملیار من المتر. الهندسة النانویة ترتبط ارتباطا وثیقا بتقنیة النانو. أول برنامج الهندسة النانویة فی العالم وقد بدأ فی جامعة تورونتو فی العلوم الهندسیة البرنامج بوصفه واحدا من خیارات للدراسة فی السنوات الأخیرة. فی عام 2003، بدأ معهد لوند للتکنولوجیا فی برنامج الهندسة النانویة. فی عام 2005، أنشأت جامعة واترلو برنامج فرید من نوعه الذی یوفر درجة کاملة فی هندسة تقنیة النانو.و جامعة کالیفورنیا فی سان دییغو ثم بعد ذلک بفترة قصیرة فی عام 2007 مع قسم خاص لالهندسة النانویة.
تقنیة الصغائر أو تقنیة النانو هی العلم الذی یهتم بدراسة معالجة المادة على المقیاس الذری والجزیئی. تهتم تقنیة النانو بابتکار تقنیات ووسائل جدیدة تقاس أبعادها بالنانومتر وهو جزء من الألف من المیکرومتر أی جزء من الملیون من المیلیمتر. عادة تتعامل تقنیة النانو مع قیاسات بین 0.1 إلى 100 نانومتر أی تتعامل مع تجمعات ذریة تتراوح بین خمس ذرات إلى ألف ذرة. وهی أبعاد أقل کثیرا من أبعاد البکتیریا والخلیة الحیة. حتى الآن لا تختص هذه التقانة بعلم الأحیاء بل تهتم بخواص المواد، وتتنوع مجالاتها بشکل واسع من أشباه الموصلات إلى طرق حدیثة تماما معتمدة على التجمیع الذاتی الجزیئی. هذا التحدید بالقیاس یقابله اتساع فی طبیعة المواد المستخدمة، فتقنیة النانو تتعامل مع أی ظواهر أو بنایات على مستوى النانوالصغیر. مثل هذه الظواهر النانویة یمکن أن تتضمن تقیید کمی quantum confinement التی تؤدی إلى ظواهر کهرومغناطیسیة وبصریة جدیدة للمادة التی یبلغ حجمها بین بین حجم الجزیء وحجم المادة الصلبة المرئی. تتضمن الظواهر النانویة أیضا تأثیر جیبس-تومسون - وهو انخفاض درجة انصهار مادة ما عندما یصبح قیاسها نانویا، اما عن بنایات النانو فأهمها أنابیب النانوالکربونیة.
یستخدم بعض الکتاب الصحفیین أحیانا مصطلح (تقنیة الصغائر للتعبیر عن النانو) رغم عدم دقته، فهو لا یحدد مجاله فی تقنیة النانو أو المیکرونیة إضافة إلى التباس کلمة صغائر مع جسیم أو الدقائق Particles.
علوم النانو وتقنیة النانو إحدى مجالات علوم المواد واتصالات هذه العلوم مع الفیزیاء، الهندسة المیکانیکیة والهندسة الحیویة والهندسة الکیمیائیة تشکل تفرعات واختصاصات فرعیة متعددة ضمن هذه العلوم وجمیعها یتعلق ببحث خواص المادة على هذا المستوى الصغیر.
جاء فی مقال فی جریدة الحیاة اللندنیة للکاتب (أحمد مغربی) تعرّف تقنیة النانو بأنها تطبیق علمی یتولى إنتاج الأشیاء عبر تجمیعها على المستوی الصغیر من مکوناتها الأساسیة، مثل الذرة والجزیئات. وما دامت کل المواد المکونة من ذرات مرتصفة وفق ترکیب معین، فإننا نستطیع أن نستبدل ذرة عنصر ونرصف بدلها ذرة لعنصر آخر، وهکذا نستطیع صنع شیء جدید ومن أی شیء تقریبا. وأحیانا تفاجئنا تلک المواد بخصائص جدیدة لم نکن نعرفها من قبل، مما یفتح مجالات جدیدة لاستخدامها وتسخیرها لفائدة الإنسان، کما حدث قبل ذلک باکتشاف الترانزیستور.
وتکمن صعوبة تقنیة النانو فی مدى إمکانیة السیطرة على الذرات بعد تجزئة الموادالمتکونة منها. فهی تحتاج بالتالی إلى أجهزة دقیقة جدا من جهة حجمها ومقاییسها وطرق رؤیة الجزیئات تحت الفحص. کما أن صعوبة التوصل إلى قیاس دقیق عند الوصول إلى مستوى الذرة یعد صعوبة أخرى تواجه هذا العلم الجدید الناشئ. بالإضافة ما یزال هناک جدل ومخاوف من تأثیرات تقنیة النانو، وضرورة ضبطها.
انطلقت بعض الدول لعمل دراسات حول هذه التقنیة, وقامت دول أخرى بعمل مراکز بحوث ودراسات وجامعات مخصصة لتقنیة النانو, وکلفت مجموعة من الخبراء الممیزین لدراسة هذه التقنیة.
فی مجال الصحة سوف یکون لدى الأطباء القدرة على السیطرة على بعض الأورام الصغیر التی لایمکن التأثیر علیها فی السابق، وأیضا فی مجالات أخرى...
أنابیب النانو الکربونیة
لقد کان التطور التقنی الهائل هو السمة الفریدة فی القرن العشرین الذی ودعناه قبل بضع سنوات، وقد أجمع الخبراء على أن أهم تطور تقنی فی النصف الأخیر من القرن الحالی هو اختراع إلکترونیات السیلیکون أو الترانزیستور والمعامل الإلکترونی، فقد أدى تطویرها إلى ظهور ما یسمى بالشرائح الصغریة أو الـ (MicroChips) والتی أدت إلى ثورة تقنیة فی جمیع المجالات مثل الاتصالات والحاسوب والطب وغیرها. فحتى عام 1950 لم یوجد سوى التلفاز الأبیض والأسود، وکانت هناک فقط عشرة حواسیب فی العالم أجمع. ولم تکن هناک هواتف نقالة أو ساعات رقمیة أو الإنترنت، کل هذه الاختراعات یعود الفضل فیها إلى الشرائح الصغریة والتی أدى ازدیاد الطلب علیها إلى انخفاض أسعارها بشکل سهل دخولها فی تصنیع جمیع الإلکترونیات الاستهلاکیة التی تحیط بنا الیوم. وخلال السنوات القلیلة الفائتة، برز إلى الأضواء مصطلح جدید ألقى بثقله على العالم وأصبح محط الاهتمام بشکل کبیر، هذا المصطلح هو "تقنیة النانو".
هذه التقنیة الواعدة تبشر بقفزة هائلة فی جمیع فروع العلوم والهندسة، ویرى المتفائلون أنها ستلقی بظلالها على کافة مجالات الطب الحدیث والاقتصاد العالمی والعلاقات الدولیة وحتى الحیاة الیومیة للفرد العادی فهی وبکل بساطة ستمکننا من صنع أی شیء نتخیله وذلک عن طریق صف جزیئات المادة إلى جانب بعضها البعض بشکل لا نتخیله وبأقل کلفة ممکنة، فلنتخیل حواسیباً خارقة الأداء یمکن وضعها على رؤوس الأقلام والدبابیس، ولنتخیل أسطولا من روبوتات النانو الطبیة والتی یمکن لنا حقنها فی الدم أو ابتلاعها لتعالج الجلطات الدمویة والأورام والأمراض المستعصیة.
والنانو هی مجال العلوم التطبیقیة والتقنیة تغطی مجموعة واسعة من المواضیع. توحید الموضوع الرئیسی هو السیطرة على أی أمر من حجم أصغر من المیکرومیتر، کذلک تصنیع الأجهزة نفسه على طول هذا الجدول. وهو میدان متعدد الاختصاصات العالیة، مستفیدا من المجالات مثل علم صمغی الجهاز مدد الفیزیاء والکیمیاء. هناک الکثیر من التکهنات حول ما جدید العلم والتقنیة قد تنتج عن هذه الخطوط البحثیة. فالبعض یرى النانو تسویق مصطلح یصف موجودة من قبل الخطوط البحوث التطبیقیة إلى اللجنة الفرعیة حجم میکرون واسع. رغم بساطة ما لهذا التعریف، النانو علیا تضم مختلف مجالات التحقیق. النانو یتخلل مجالات عدیدة، بما فیها صمغی العلوم والکیمیاء والبیولوجیا والفیزیاء التطبیقیة. فانه یمکن أن یعتبر امتدادا للعلوم فی القائمة، تقدر إما إعادة صیاغة العلوم القائمة باستخدام أحدث وأکثر الوسائل عصریة. فهناک نهجین رئیسیین تستخدم تقنیة النانو : فهو "القاعدة" التی هی مواد وأدوات البناء من الجزیئات التی تجمع بینها عناصر کیمیائیة تستخدم مبادئ الاعتراف الجزیئی ؛ الآخر "من القمة إلى القاعدة" التی تعارض هی نانو مبنى أکبر من الکیانات دون المستوى الذری. زخم النانو نابعة من اهتمام جدید صمغی العلوم إضافة جیل جدید من الأدوات التحلیلیة مثل مجهر القوة الذریة (ساحة) ومسح حفر نفق المجهر (آلیة المتابعة. العملیات المشترکة والمکررة مثل شعاع الإلکترون والطباعة الحجریة هاتین الأداتین فی التلاعب المتعمد، نانوستروستوریس وهذا بدوره أدى إلى رصد ظواهر جدیدة. النانو أیضا مظله وصف التطورات التقنیة الناشئة المرتبطة الفرعیة المجهری الأبعاد. على الرغم من الوعد العظیم التقنیات المتناهیة الدقة عدیدة مثل حجم النقاط والنانومتریه، حقیقی الطلبات التی خرجت من المختبر إلى السوق والتی تستخدم أساسا مزایا صمغی نانوبارتیکلیس فی معظم شکل مثل سمرة الشمس المستحضر ومستحضرات التجمیل والطلاءات الواقیة وصمة المقاومة الملابس. یعتقد العلماء ان تقنیة النانو ستحل مجموعة من التحدیات التی تواجه البشریة کالأمراض وتوفیر المیاه النظیفة للجمیع فضلا عن رحلات فضائیة رخیصة لا تؤثر فیها الاشعاعات
ماهو النانو
یعنی مصطلح نانو الجزء من الملیار ؛ فالنانومتر هو واحد على الملیار من المتر ولکی نتخیل صغر النانو متر نذکر ما یلی ؛ تبلغ سماکة الشعرة الواحدة للإنسان 50 میکرومترا أی 50,000 نانو متر, وأصغر الأشیاء التی یمکن للإنسان رؤیتها بالعین المجردة یبلغ عرضها حوالی 10,000 نانو متر، وعندما تصطف عشر ذرات من الهیدروجین فإن طولها یبلغ نانو مترا واحدا فیا له من شیء دقیق للغایة.
قد یکون من المفید أن نذکر التعاریف التالیة:
• مقیاس النانو : یشمل الأبعاد التی یبلغ طولها نانومترا واحدا إلى غایة الـ100 نانو متر
• علم النانو : هو دراسة خواص الجزیئات والمرکبات التی لا یتجاوز مقاییسها الـ100 نانو متر.
• تقنیة النانو : هو تطبیق لهذه العلوم وهندستها لإنتاج مخترعات مفیدة.
الشیءالفرید فی مقیاس النانو أو الـ”Nano Scale” هو أن معظم الخصائص الأساسیة للمواد والآلات کالتوصیلیة الحراریة أو الکهربائیة، والصلابة ونقطة الانصهار تعتمد على الحجم (size dependant) بشکل لا مثیل له فی أی مقیاس آخر أکبر من النانو، فعلى سبیل المثال السلک أو الموصل النانوی الحجم لا یتبع بالضرورة قانون أوم الذی تربط معادلته التیار والجهد والمقاومة، فهو یعتمد على مبدأ تدفق الالکترونات فی السلک کما تتدفق المیاه فی النهر ؛ فالإلکترونات لا تستطیع المرور عبر سلک یبلغ عرضه ذرة واحدة بأن تمر عبره إلکترونا بعد الآخر. إن أخذ مقیاس الحجم بالاعتبار بالإضافة إلى المبادئ الأساسیة للکیمیاء والفیزیاء والکهرباء هو المفتاح إلى فهم علم النانو الواسع.
ضآلة متناهیة
لنتخیل شیئا فی متناول أیدینا على سبیل المثال مکعب من الذهب طول ضلعه متر واحد ولنقطعه بأداة ما طولا وعرضا وارتفاعا سیکون لدینا ثمانیة مکعبات طول ضلع الواحد منها 50 سنتیمترا، وبمقارنة هذه المکعبات بالمکعب الأصلی نجد أنها ستحمل جمیع خصائصه کاللون الأصفر اللامع والنعومة وجودة التوصیل ودرجة الانصهار وغیرها من الخصائص ماعدا القیمة النقدیة بالطبع، ثم سنقوم بقطع واحد من هذه المکعبات إلى ثمانیة مکعبات أخرى، وسیصبح طول ضلع الواحد منها 25 سنتیمترا وستحمل نفس الخصائص بالطبع، وسنقوم بتکرار هذه العملیة عدة مرات وسیصغر المقیاس فی کل مرة من السنتیمتر إلى الملیمتر وصولا إلى المیکرومتر. وبالاستعانة بمکبر مجهری وأداة قطع دقیقة سنجد أن الخواص ستبقى کما هی علیه وهذا واقع مجرب فی الحیاة العملیة, فخصائص المادة على مقیاس المیکرومتر فأکبر لا تعتمد على الحجم.
تحدیات تواجه النانو
عودة إلى موضوع الشرائح الصغریة، قد یکون من المناسب أن نذکر القانونین التجریبین الذین وضعهما جوردون مور رئیس شرکة إنتل العالمیة لیصف بهما التغیر المذهل فی إلکترونیات الدوائر المتکاملة.
فقانون مور الأول ینص على أن المساحة اللازمة لوضع الترانزیستور فی شریحة یتضاءل بحوالی النصف کل 18 شهرا. هذا یعنی أن المساحة التی کانت تتسع لترانزستور واحد فقط قبل 15 سنة یمکنها أن تحمل حوالی0،001 ترانزستور فی أیامنا هذه .
إن مصنعی الشرائح قلقون بشأن ما سیحدث عندما تبدأ مصانعهم بتصنیع شرائح تحمل خصائصاً نانویة. لیس بسبب ازدیاد التکلفة الهائل فحسب، بل لأن خصائص المادة على مقیاس النانو تتغیر مع الحجم، ولا یوجد هناک سبب محدد یجعلنا نصدق أن الشرائح ستعمل کما هو مطلوب منها، إلا إذا تم اعتماد طرق جدیدة ثوریة لتصمیم الشرائح المتکاملة. فی العام 2010 سوف تصبح جمیع المبادئ الأساسیة فی صناعة الشرائح قابلة للتغییر وإعادة النظر فیها بمجرد أن نبدأ بالانتقال إلى الشرائح النانویة منذ أن وضع مور قانونیه التجریبیین، إن إعادة تصمیم وصناعة الشرائح لن تحتاج إلى التطویر فحسب ؛ بل ستحتاج إلى ثورة تتغیر معها المفاهیم والتطلعات. هذه المعضلات استرعت انتباه عدد من کبرى الشرکات وجعلتهم یبدؤون بإعادة حساباتهم وتسابقهم لحجز موقع استراتیجی فی مستقبل شرائح النانو.
تاریخ تقنیة النانو
• کشفت أبحاث ماریان ریبولد وزملائها فی جامعة درسدن الألمانیة الغطاء عن سر السیف الدمشقی المشهور بقدرته الکبیرة على القطع ومتانته المذهلة ومرونته الکبیرة، فقد تبین لها أنه مصنوع من مواد مرکبة بمقیاس النانومتر، فأنابیب الکربون النانویة التی تعتبر من أقوى المواد المعروفة وذات المرونة ومقاومة الشد المرتفعة، أحاطت بالأسلاک النانویة من السمنتیت (Fe3C) وهو مرکب قاس.
• منذ آلاف السنین قصد البشر استخدام تقنیة النانو. فعلى سبیل المثال أستخدم فی صناعة الصلب والمطاط. کلها تمت اعتمادا على خصائص مجموعات ذریة نانومیتریة فی تشکیلات عشوائیة.وتتمیز عن الکیمیاء فی أنها لا تعتمد على الخواص الفردیة للجزیئات.. الأولى إلى بعض المفاهیم الممیزة فی النانو تقنیة فی عام 1867 کاتب جیمس ماکسویل عندما اقترحت فکرة تجربة صغیرة کیان یعرف ماکسویل للشیطان من معالجة الجزیئات الفردیة. فی عام 1920 أدخل ارفنغ لانجمیور وکاثرین بلودغیت مفهوم نظام monolayer أی طبقة ذریة واحدة أو طبقة مادة یبلغ سمکها مقاییس الذرة. وحصل لانجمیور على جائزة نوبل فی الکیمیاء لعمله.
تطبیقات النانو تقنی
یمکن من خلال تقنیة النانو تقنی صنع سفینة فضائیة فی حجم الذرة یمکنها الإبحار فی جسد الإنسان لإجراء عملیة جراحیة والخروج من دون جراحة. کما تتمکن من صنع سیارة فی حجم الحشرة وطائرة فی حجم البعوضة وزجاج طارد للأتربة وغیر موصل للحرارة وأیضا صناعة الأقمشة التی لا یخترقها الماء بالرغم من سهولة خروج العرق منها. و قد ورد فی بعض البرامج التسجیلیة أنه یمکن صناعة خلایا أقوى 200 مرة من خلایا الدم ویمکنک من خلالها حقن جسم الإنسان بـ 10% من دمه بهذه الخلایا فتمکنه من العدو لمدة 15 دقیقة بدون تنفس !
الصناعه التی بدأت فعلا
دخلت صناعة النانو حیز التطبیق فی مجموعه من السلع التی تستخدم نانو جزیئات الأکسید على أنواعه "الألمنیوم والتیتانیوم وغیرها ". خصوصا فی مواد التجمیل والمراهم المضادة للأشعة. فهذه النانو جزیئات تحجب الأشعة فوق البنفسجیة UV کلها ویبقى المرهم فی الوقت نفسه شفافا وتستعمل فی بعض الألبسة المضادة للتبقع.
وقد تمکن باحثون فی جامعة هانج یانج فی سیئوول من إدخال نانو الفضه إلى المضادات الحیویة.
وسینزل عملاق الکمبیوتر "هاولت باکارد " قریبا إلى السوق رقاقات یدخل فی صنعها نانو الیکترونات قادرة على حفظ المعلومات أکثر بآلاف المرات من الذاکرة الموجوده حالیا. وقد تمکن باحثون فی IBM وجامعة کولومبیا وجامعة نیو أورلیانز من تملق وجمع جزیئین غیر قابلین للاجتماع إلى بلور ثلاثی الأبعاد. وبذلک تم اختراع ماده غیر موجودة فی الطبیعة " ملغنسیوم مع خصائص مولده للضوء مصنوعة من نانو " و" أوکسید الحدید محاطا برصاص السیلیناید ". وهذا هو نصف موصل للحرارة قادر على تولید الضوء. وهذه المیزة الخاصة لها استعمالات کثیرة فی مجالات الطاقة والبطاریات. وقد أوردت مجله الایکونومیست مؤخرا أن الکلام بدأ عن ماده جدیدة مصنوعة من نانو جزیئات تدعى قسم " Quasam " تضاف إلى البلاستیک والسیرامیک والمعادن فتصبح قویه کالفولاذ خفیفة کالعظام وستکون لها استعمالات کثیرة خصوصا فی هیکل الطائرات والأجنحة، فهی مضادة للجلید ومقاومه للحرارة حتى 900درجه مئویة
وأنشأت شرکة کرافت Kraft المتخصصة فی الأغذیة السنة الماضیة اتحاد الأقسام البحوث العلمیة لاختراع مشروبات مبرمجه.
ویقول الدکتور اریک دریکسلر " لیس هناک من حدود، استعدوا للرواصف الذین سیبنون کل شیء. من أجهزة التلفزیون إلى شرائح اللحم بواسطة ترکیب الذرات ومرکباتها واحده واحده کقطع القرمید، بینما سیتجول آخرون فی أجسامنا وفی مجارى الدم محطمین کل جسم غریب أو مرض عضال، وسیقومون مقام الإنزیمات والمضادات الحیویة الموجودة فی أجسامنا. وسیکون بإمکاننا إطلاق جیش من الرواصف غیر المرئیة لتتجول فی بیتنا على السجاد والرفوف والأوعیة محوله الوسخ والغبار إلى ذرات یمکن إعادة ترکیبها إلى محارم وصابون وأی شیء آخر بحاجه إلیه ".
وقد أحدث برنامج فی الولایات المتحدة باسم مبادرة تقانة نانویة أمریکیة لتنسیق الجهود المتعددة فی هذا الحقل العلمی الجدید.
انتقادات وردود
تحصل دوما عند کل تطور علمی أو تقنی انتقادات وتنتشر المخاوف. کما حصل فی الثورة الصناعیة الأولى وعند اختراع الکمبیوتر وظهور الهندسة الوراثیة وغیرها. تترکز الانتقادات هنا على عنصرین : الأول هو أن النانو جزیئات صغیره جدًا إلى الحد الذی یمکنها من التسلل وراء جهاز المناعة فی الجسم البشری، وبإمکانها أیضًا أن تنسل من خلال غشاء خلایا الجلد والرئة، وما هو أکثر إثارة للقلق أن بإمکانها أن تتخطى حاجز دم الدماغ !. فی سنة 1997م أظهرت دراسة فی جامعة أکسفورد أن نانو جزیئات ثانی أکسید التیتانیوم الموجودة فی المراهم المضادة للشمس أصابت الحمض النووی DNA للجلد بالضرر. کما أظهرت دراسة فی شهر مارس الماضی من مرکز جونسون للفضاء والتابع لناسا أن نانو أنابیب الکربون هی أکثر ضررًا من غبار الکوارتز الذی یسبب السیلیکوسیس وهو مرض ممیت یحصل فی أماکن العمل. الثانی من المخاوف هی أن یصبح النانو بوت ذاتی التکاثر, أی: یشبه التکاثر الموجود فی الحیاة الطبیعیة فیمکنه أن یتکاثر بلا حدود ویسیطر على کل شیء فی الکره الأرضیة. وقد بدأت منظمات البیئة والصحة العالمیة تنظم المؤتمرات لبحث هذه المخاطر بالذات. وعقد اجتماع فی بروکسل فی شهر یونیو من عام 2008 برئاسة الأمیر تشارلز، وهو أول اجتماعٍ عالمیٍّ ینظم لهذا الهدف، کما أصدرت منظمة غرین بیس مؤخرًا بیانا تشیر فیه إلى أنها لن تدعو إلى حظر على أبحاث النانو. ومهما کان، فالإنسان على أبواب مرحلةٍ جدیدةٍ تختلف نوعیاً من جمیع النواحی عما سبقها جدیدة بایجابیاتها وکبیرة بسلبیاتها وکما یقول معظم العلماء: " لا یمکن لأی کان الوقوف فی وجه هذا التطور الکبیر، فلنحاول تقلیص السلبیات ".
النانو غداَ
• مواد نانو: انابیب کاربونیة نانو، مواد خفیفة یمکن ان تحدث ثورة فی تصمیم السیارات بسبب قوتها وقدرتها على توصیل الکهرباء والحرارة.
• نانو روبوت: المرحلة المقبلة فی عملیات التصغیر یمکن ان تؤدی إلى تصنیع محرکات أو روبوتات میکروسکوبیة للمساعدة فی دراسة الخلایا والنظم البیولوجیة، بالإضافة إلى الألیاف.
• عربات میکرو: عربات متناهیة فی الصغر یمکن تطویرها لأبحاث الفضاء العمیق، والمدارات والمناخ أو استکشاف الأسطح المتحرکة.
• مجسات نانو: مجسات متناهیة فی الصغر ولاسلکیة وسریعة وفی غایة الحساسیة، یمکن وضعها مع المجسات الالکترونیة والکیمیائیة أو البصریة لاستخدامها فی المهام العلمیة، ولاسیما فی التحلیل الفوری وعملیات الروبوت.
• یمکن إدماج تقنیة النانو فی شبکات بشریة مثل أجهزة الرعایة وشبکات المراقبة البیئیة.
• إدارة الأوضاع الصحیة لرواد الفضاء: یمکن لرواد الفضاء فی رحلات طویلة استخدام تقنیة النانو لمواجهة الأوضاع المناخیة ذات الاشعاعات المرتفعة وتصنیع أجهزة رقابة طبیة ومعدات للعلاج، والمساعدة فی خفض أو التغلب على الضغوط والتوتر الناشئ عن رحلات الفضاء الطویلة. ویمکن تحقیق ذلک عن طریقتین. الاولى هی تصنیع المواد النانو التی یمکن استخدامها للتغلب على اختراق الأشعة الکونیة للسفن. والطریقة الأخرى هی المجسات النانو لتحدید مستویات الأشعة.
• أوضح سکوت مایز رئیس معهد فورسایت فی بالو التو بولایة کالیفورنیا «اعتقد انه على المدى القصیر سنشاهد زیادة تدریجیة فی التقدم». وتجدر الإشارة إلى ان هذا المعهد هیئة لا تسعى للربح هدفه تعلیم الرأی العام بخصوص نتائج التقدم فی تقنیات النانو. واضاف مایز لا تتوقعوا قفزات هائلة فی تقنیة النانو فی الوقت الراهن، بل زیادات تدریجیة ـ التی بدأت تظهر بالفعل فی مجالات المجسات، بل والمنتجات التجاریة من مستحضرات التجمیل إلى المعدات الریاضیة. وذکر ان معهد فورسایت یفحص فی الوقت الراهن کیف یمکن لتقنیة النانو مواجهة مجموعة من التحدیات التی تواجه البشریة الیوم. ومن بین قائمة أهم 10 موضوعات بالإضافة إلى مواجهة الأمراض المعدیة وعلاج السرطان، وتوفیر المیاه النظیفة للجمیع ـ هی توفیر رحلات فضائیة رخیصة للفضاء. وقال انه من الصعب القول ان تطبیقا معینا أکثر أهمیة من التطبیقات الأخرى.
• أحلام أنابیب النانو
• واحد من الأفکار العظیمة لتطبیق تقنیة النانو هو المصعد الفضائی. تخیل کابل مرتبط بالأرض على منصة عائمة فی خط الاستواء، وفی الناحیة الأخرى معلقة فی الفضاء فیما بعد المدار. ویستخدم المصعد الفضائی مصاعد کهربائیة تتحرک على الکابل لوضع صواریخ ومحطات فضائیة ومعدات فی مدار الأرض.
وستتیح أنابیب النانو للمهندسین بناء مصاعد فضائیة والتحرک بسرعة فی الفضاء. ویمکن لنفس المادة خفض کلفة نقل المعدات عبر المصاعد وتخفیف وزن الاقمار التی تعمل بالطاقة الشمسیة ومحطات الفضاء
المصدر : تحقیق راسخون