تقنيه النانو (المواد المتناهية في الصغر) او هندسة المواد النانويه تشد اهتمام الأوساط الاكاديمية والحكومية والصناعية لما تحرزه من تقدم في العديد من التطبيقات الهندسية. وبالرغم من انتشار تقنيه النانو وكثره استخدامها ومستقبلها الواعد إلا أن الكثير مازال لا يملك أي فكره عن هذه الهندسة أو التقنية لذلك أقدم هذا المقال لإعطاء فكره ولو بسيطة عن تقنيه النانو واستخدامها وكيف يتم تحضير المواد النانوية.

النانو هو أدق وحدة قياس مترية معروفة حتى الآن ( نانو متر ) ويبلغ طوله واحد من بليون من المتر ، أو واحد من مليون من المليمتر. قُدِم مبدأ النانو أول مرة بواسطة العالم ريشارد فينمن 1959 في الاجتماع السنوي لجمعية الفيزياء الأمريكية في معهد كالفورنيا. نشرت أول ورقة علمية بخصوص النانو عام 1981 بواسطة العالم ايرك دريكسلير وهو من طلاب ريشارد فينمن. المواد التي بلوراتها أو حجم جزيئاتها أصغر من 100على بليون من المتر تسمى عموما البلورات النانوية/ التركيب النانوي/ او المواد النانويه.

المواد النانويه مرتبطة بتطوير المواد والأدوات والأنظمة التي تظهر خواص فريدة بواسطة السيطرة على الذرات والجزيئات. من خلال التقليل في أبعاد المادة إلى مستوى النانو فان بعض الخواص الفيزيائية و الميكانيكية تتغير ومن الأمثلة على هذه التغيرات تغير الخواص الكهربائية حيث انه من المعلوم إن المواد السيراميكية عازلة والمواد المعدنية موصلة ولكن في حالة تغير هذه المواد إلى مواد نانوية تصبح العازلة موصلة والموصلة عازلة حسب المواصفات المطلوبة حيث إن بعض التطبيقات تحتاج استخدام المعادن بدون موصلية كهربائية وأيضا المواد النانويه تزيد من المغناطيسية وتحسن الصلابة والمتانة والعديد من الخواص.

من تطبيقات المواد النانويه
كبس مسحوق نانوي (مسحوق معادن أو السيراميك او البولمير) إلى جزء صلب , فان هذا الجزء الصلب يمتاز بصلابة ومقاومه للتآكل والكلل أكثر بكثير مقارنه بالبنية العادية للمعادن أو السيراميكيات أو البولمريات وهذا يوظف مثل هذه الأجزاء في صناعة أدوات القَطع و المحركات وبعض أجزاء السيارات والطيارات, هذه الأجزاء تتعرض لحرارات عاليه جدا خاصة في محركات الطائرات مما يزيد سرعة الكلل والتآكل مما يؤدي إلى فشل وكسر هذه الأجزاء لذلك صناعة هذه الأجزاء تتطلب ألدقة في اختيار المواد وخواصها لأنها تؤثر على عمر هذه الأجزاء وكفاءة أدائها. ومن الاستخدامات للمواد ذات التركيبه النانويه, تصنيع الأجزاء الالكترونية مثل المعالجات والترانزستورات مما يزيد من سرعه وأداء التشغيل ويمكن الحصول على وضوح عالي جدا في شاشات العرض التلفزيونية وذلك بتقليل حجم الفوفورز الذي يشكل البكسل. وأيضا باستخدام البطاريات ذات المواد النانويه نستطيع توفير الطاقة وأطالة عمر البطاريات المستخدمة في أجهزة اللاب توب و الخلويات والساعات والسيارات وغيرها وذلك لكفاءة المواد النانويه بزيادة سعه التخزين وأيضا لخواصها الفيزيائية والميكانيكية وتعتبر شركه توشيبا من الشركات الرائدة في استخدام المواد النانويه في صناعة البطاريات ولا تقتصر تطبيقات المواد النانويه على الصناعات بل لها تطبيقات بيئيه مثل الخلايا الشمسية المستخدمة في إنتاج الكهرباء وأيضا لتنقية الماء باستخدام مسحوق نانوي لبعض المعادن مثل الحديد والزنك والتي تتفاعل بشدة مع كلورو كربون مما يؤدي إلى أزاله تلوث المياه الجوفية. وهناك الكثير من التطبيقات لهذه المواد النانويه. والسؤال هنا , كيف نتمكن من صناعه مواد نانويه؟ ان صناعه مثل هذه المواد تتم بواسطة تكثيف وتوديع بخار هذه المواد(معادن, بوليمر, سيراميك) لتشكيل جسم صلب بعد تجمع واتحاد جزيئات المادة النانوية ويمكن أيضا إنتاجها بواسطة التوديع(الترسيب) الكهربائية ويمكن صناعة مساحيق المواد بمستوى النانو متر بعمليه الطحن والتي تستدعي استخدام ماكينات طحن تختلف كل الاختلاف عن مفهومنا لماكينات الطحن حيث إن مثل هذه الماكينات تدور بسرعة تتجاوز ألف دوره بالدقيقة وبوجود كرات فولاذية داخل حاوية الطحن التي تعمل على تكسير وتجزئ مساحيق المواد وبعد الحصول على هذه المساحيق يمكن إعادة تشكيلها وتجميعا لأجزاء صلبة بعملية الصب أوغيرها من الطرق.

ويتوقع المراقبون أن تُشعل هندسه المواد النانويه سلسلة من الثورات الصناعية خلال العقدين القادمين والتي ستؤثر على حياتنا بشكل كبير وأدعو الله أن يكون لنا نصيب بالمشاركة في هذه الثورات العلمية والصناعية لما فيه خير لديننا و امتنا ....