تقنية النانو هي مجال للبحث والابتكار يهتم ببناء “الأشياء” – بشكل عام ، المواد والأجهزة – على نطاق الذرات والجزيئات. النانومتر هو واحد من المليار من المتر: عشرة أضعاف قطر ذرة الهيدروجين. يبلغ قطر شعرة الإنسان ، في المتوسط ، 80000 نانومتر.
في مثل هذه المقاييس ، لم تعد القواعد العادية للفيزياء والكيمياء سارية.
على سبيل المثال ، يمكن أن تختلف خصائص المواد ، مثل اللون والقوة والتوصيل والتفاعل ، اختلافًا كبيرًا بين المقياس النانوي والماكرو. تعتبر “الأنابيب النانوية” الكربونية أقوى 100 مرة من الفولاذ ولكنها أخف وزناً بست مرات.
تم الترحيب بتقنية النانو باعتبارها لديها القدرة على زيادة كفاءة استهلاك الطاقة ، والمساعدة في تنظيف البيئة ، وحل المشكلات الصحية الرئيسية.
كما يقال إنه قادر على زيادة الإنتاج الصناعي بشكل كبير بتكاليف منخفضة بشكل كبير.
ستكون منتجات تكنولوجيا النانو أصغر وأرخص وأخف وزناً ولكنها أكثر فاعلية وتتطلب طاقة أقل ومواد خام أقل لتصنيعها ، كما يزعم دعاة التكنولوجيا النانوية.
في يونيو 1999 ، تحدث ريتشارد سمالي ، الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء ، أمام لجنة العلوم بمجلس النواب الأمريكي حول فوائد تقنية النانو.
كذلك قال: “إن تأثير تكنولوجيا النانو على صحة الناس وثروتهم وحياتهم ، سيكون على الأقل مكافئًا للتأثيرات المجمعة للإلكترونيات الدقيقة والتصوير الطبي والهندسة بمساعدة الكمبيوتر والبوليمرات التي يصنعها الإنسان والتي تم تطويرها في هذا القرن. . “
– اسباب شلل النوم أو الجاثوم : ماهو وكيف يمكن التخلص منه
-الموت دماغيا : ماهو الموت الدماغي، وهل الميت دماغيا يفتح عيونه أو يعود للحياة؟
– حبوب منع الحمل للرجال .. احدث وسائل منع الحمل للرجال 2021
– الفوبيا أو الرهاب .. التعريف، الأسباب، الأنواع، العلاج
– اعراض القلق والاكتئاب .. بالتفصيل مع الطبيبة يمنى أيمن
بالنظر إلى وعود تكنولوجيا النانو ، فإن السباق مستمر لتسخير إمكاناتها – والاستفادة منها.
تعتقد العديد من الحكومات أن تقنية النانو ستؤدي إلى حقبة جديدة من الإنتاجية والثروة .
وينعكس ذلك من خلال الطريقة التي ارتفع بها الاستثمار العام في البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا النانو خلال العقد الماضي.
في عام 2002 ، كانت اليابان تخصص 750 مليون دولار أمريكي سنويًا لهذا المجال ، بزيادة ستة أضعاف عن رقم عام 1997.
تتوقع مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية أن يتجاوز السوق العالمي للمنتجات القائمة على تكنولوجيا النانو تريليون دولار أمريكي في غضون 15 عامًا.
كما قال بول ميلر ، كبير الباحثين في منظمة أبحاث السياسات البريطانية Demos ، في عام 2002 “بالفعل ، ما يقرب من ثلث ميزانيات الأبحاث لأكبر الشركات القائمة على العلوم في الولايات المتحدة يذهب إلى التكنولوجيا النانوية” في حين أن ميزانية مبادرة النانو الوطنية الأمريكية من 116 مليون دولار أمريكي في عام 1997 إلى مبلغ مطلوب قدره 849 مليون دولار أمريكي في عام 2004.
في العالم النامي ، أظهرت البرازيل وتشيلي والصين والهند والفلبين وكوريا الجنوبية وجنوب إفريقيا وتايلاند التزامها بتكنولوجيا النانو من خلال إنشاء برامج ممولة من الحكومة ومعاهد بحثية.
صنف باحثون في مركز جامعة تورنتو المشترك لأخلاقيات البيولوجيا هذه البلدان على أنها “المتسابقون الأوائل” (الصين وكوريا الجنوبية والهند) ولاعبون “الوسط” (تايلاند والفلبين وجنوب إفريقيا والبرازيل وتشيلي). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأرجنتين والمكسيك “قادمتان”: على الرغم من أن لديهما مجموعات بحثية تدرس تكنولوجيا النانو ، إلا أن حكومتيهما لم تنظم بعد تمويلًا مخصصًا.
أما في مايو 2004 ، فقد أعلنت الحكومة التايلاندية عن خطط لاستخدام تقنية النانو في واحد في المائة من جميع المنتجات الاستهلاكية بحلول عام 2013.
ومن المتوقع أن تبلغ قيمتها السوقية بحلول ذلك الوقت 13 تريليون بات (أكثر من 320 مليار دولار أمريكي بأسعار الصرف المعاصرة).
لقد تبنت تايلاند بكل إخلاص تكنولوجيا النانو وتطويرها هو التزام رئيسي للحكومة التايلاندية.
وبالمثل ، أعلنت الصين في مايو 2004 أن تكنولوجيا النانو أساسية في خطتها الوطنية للعلوم والتكنولوجيا طويلة المدى.
تبشر بإيجاد حلول جديدة للمشاكل التي تعيق تنمية البلدان الفقيرة ، لا سيما فيما يتعلق بالصحة والصرف الصحي والأمن الغذائي والبيئة.
في تقريرها لعام 2005 بعنوان الابتكارتطبيق المعرفة في التنمية ، كتب فريق عمل مشروع الألفية التابع للأمم المتحدة والمعني بالعلوم والتكنولوجيا والابتكار أن “تكنولوجيا النانو من المرجح أن تكون ذات أهمية خاصة في العالم النامي ، لأنها:
تتطلب القليل من العمالة أو الأرض أو الصيانة .
عالية الإنتاجية وغير مكلفة .
كما ايضاً لا تتطلب سوى كميات متواضعة من المواد والطاقة .
تعتمد العديد من فوائدها على حقيقة أنه من الممكن تصميم ودمج هذه الجسيمات في العديد من الهياكل والمواد بمقاييس صغيرة للغاية لتحقيق خصائص محددة ، وبالتالي توسيع مجموعة أدوات علوم المواد بشكل كبير.
طاردة للماء والبقايا
مضادة للانعكاس
تنظف ذاتيًا
مقاومة للأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء
مضاد ضباب
مضادات الميكروبات
مقاومة للخدش
مضارب البيسبول
مضارب التنس
الدراجات
خوذات الدراجات النارية
قطع غيار السيارات
الأمتعة
علب الأدوات الكهربائية
مما يجعلها خفيفة الوزن ، وقاسية ، ومتينة ، ومرنة.
تشتمل المواد المصممة بهندسة النانو في منتجات السيارات على أنظمة بطاريات عالية الطاقة قابلة لإعادة الشحن ؛ المواد الكهروحرارية للتحكم في درجة الحرارة ؛ الإطارات ذات مقاومة التدحرج المنخفضة ؛ أجهزة استشعار وإلكترونيات عالية الكفاءة منخفضة التكلفة ؛ الألواح الشمسية الذكية ذات الأغشية الرقيقة ؛ وإضافات الوقود من أجل عادم أنظف ونطاق ممتد.
هذا يقلل من كمية المواد المحفزة اللازمة لتحقيق النتائج المرجوة وتوفير المال وتقليل الملوثات.
هناك تطبيقان كبيران في تكرير البترول والمحولات الحفازة للسيارات.
مزيل الشحوم
مزيلات البقع
أجهزة الاستشعار البيئية
جهاز تنقية الهواء والمرشحات
منظفات مضادة للبكتيريا
والدهانات المتخصصة
منتجات منع التسرب ، مثل دهانات المنزل ذاتية التنظيف التي تقاوم الأوساخ والعلامات.
يوفر استخدامها في الطب بعض الاحتمالات المثيرة.
يتم تخيل بعض التقنيات فقط ، في حين أن البعض الآخر في مراحل مختلفة من الاختبار ، أو يتم استخدامه فعليًا اليوم.
وكما تتضمن تطبيقات للجسيمات النانوية قيد التطوير حاليًا .
بالإضافة إلى الأبحاث طويلة المدى التي تتضمن استخدام الروبوتات النانوية المصنعة لإجراء إصلاحات على المستوى الخلوي (يشار إليها أحيانًا باسم الطب النانوي).
أيا كان ما تسميه ، فإن استخدام تقنية النانو في مجال الطب يمكن أن يحدث ثورة في الطريقة التي نكتشف بها الأضرار التي تلحق بجسم الإنسان والأمراض ونعالجها في المستقبل ، والعديد من التقنيات التي تم تصورها قبل بضع سنوات فقط تحرز تقدمًا ملحوظًا نحو أن تصبح حقائق.
تعتبر مفيدة بالفعل كأداة في أبحاث الرعاية الصحية.
في كانون الثاني (يناير) 2005 ، استخدم باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة “ملاقط بصرية” – يتم تجميع أزواج من الخرز الزجاجي الصغير معًا أو فصلها باستخدام أشعة الليزر – لدراسة مرونة خلايا الدم الحمراء المصابة بطفيلي الملاريا (انظر أدوات صغيرة تعالج الملاريا). تساعد هذه التقنية الباحثين على فهم أفضل لكيفية انتشار الملاريا عبر الجسم.
يمكن أن تؤدي في يوم من الأيام إلى أنظمة أرخص وأكثر موثوقية لتوصيل الأدوية.
على سبيل المثال ، يمكن للمواد المبنية على المقياس النانوي أن توفر أنظمة تغليف تحمي وتفرز الأدوية المغلقة بطريقة بطيئة ومنضبطة.
قد يكون هذا حلاً قيمًا في البلدان التي ليس لديها مرافق تخزين وشبكات توزيع كافية .
أيضاً للمرضى الذين يخضعون لأنظمة الأدوية المعقدة والذين لا يستطيعون تحمل الوقت أو المال للسفر لمسافات طويلة لزيارة طبية.
توفر الفلاتر التي تم تصميمها على المقياس النانوي وعدًا بأنظمة تنقية مياه أفضل رخيصة التصنيع وطويلة الأمد ويمكن تنظيفها.
كما يمكن لتقنيات أخرى مماثلة امتصاص أو تحييد المواد السامة ، مثل الزرنيخ ، التي تسمم منسوب المياه الجوفية في العديد من البلدان بما في ذلك الهند وبنغلاديش.
استخدام مستشعرات النانو في المحاصيل والجسيمات النانوية في الأسمدة.
حيث توفر المستشعرات الصغيرة إمكانية مراقبة مسببات الأمراض على المحاصيل والماشية وكذلك قياس إنتاجية المحاصيل.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للجسيمات النانوية زيادة كفاءة الأسمدة.
وحذرت شركة التأمين السويسرية SwissRe في تقرير في عام 2004 من أنها يمكن أن تزيد أيضًا من قدرة المواد السامة ، مثل الأسمدة ، على اختراق الطبقات العميقة من التربة والسفر لمسافات أكبر.
يقوم الباحثون في كل من البلدان المتقدمة والنامية بتطوير محاصيل قادرة على النمو في ظل ظروف “صعبة” ، مثل الحقول التي تحتوي فيها التربة على مستويات عالية من الملح (أحيانًا بسبب تغير المناخ وارتفاع مستويات سطح البحر) أو انخفاض مستويات ماء.
إنهم يفعلون ذلك من خلال التلاعب بالمواد الوراثية للمحاصيل ، والعمل على مقياس تكنولوجيا النانو مع الجزيئات البيولوجية.
يمكن أن يوفر تطبيق تكنولوجيا النانو في مجال الطاقة المتجددة والمستدامة (مثل الخلايا الشمسية وخلايا الوقود) كمصادر طاقة أنظف وأرخص ويحسن صحة الإنسان والبيئة.
يمكن لمرشحات مياه الصرف الصغيرة ، على سبيل المثال ، أن تنخل الانبعاثات من المنشآت الصناعية ، وتزيل حتى أصغر المخلفات قبل إطلاقها في البيئة.
ومرشحات اخرى مماثلة تنظيف الانبعاثات من محطات الاحتراق الصناعية.
كذلك يمكن استخدام الجسيمات النانوية لتنظيف الانسكابات النفطية ، وفصل الزيت عن الرمل ، وإزالته من الصخور ، وعن ريش الطيور العالقة في الانسكاب.
أظهرت الأبحاث أن جزيئات بحجم النانو تتراكم في تجاويف الأنف ورئتي وأدمغة الفئران
كما أن المواد النانوية الكربونية المعروفة باسم “كرات بوكي” تسبب تلفًا في الدماغ في الأسماك.
بالاضافة لذلك حذر فيفيان هوارد ، عالم السموم بجامعة ليفربول في المملكة المتحدة ، من أن الحجم الصغير للجسيمات النانوية يمكن أن يجعلها سامة ، وحذر من أن هناك حاجة لتقييم المخاطر الكاملة قبل ترخيص التصنيع.
أعرب العديد من الأطراف المهتمة ، بما في ذلك مجموعة ETC الكندية وشركة التأمين SwissRe ، عن قلقهم بشأن إطلاق جزيئات صغيرة يمكنها ، السفر بعيدًا جدًا في البيئة.
و إنهم يحذرون من أننا لا نعرف حتى الآن كيف ستعمل هذه الجسيمات في البيئة أو ما هي التفاعلات الكيميائية التي ستطلقها عند مواجهة الجسيمات الأخرى.
ومع ذلك ، تتفق هذه المجموعات نفسها أيضًا مع دعاة تكنولوجيا النانو الذين يشعرون أن المجال قد يوفر تقنيات “أنظف” ، وفي النهاية بيئة أنظف.
لكن القلق ينصب في الغالب على نقص الأبحاث في التهديدات المحتملة لتكنولوجيا النانو على صحة الإنسان والمجتمع والبيئة.
تدعو العديد من المنظمات غير الحكومية إلى إجراء تقييمات أكبر للمخاطر أو ، في حالة مجموعة ETC الكندية ، تأجيل أبحاث التكنولوجيا النانوية.
لقد أثاروا ، وغيرهم ، بما في ذلك مركز تكنولوجيا النانو المسؤولة ومقره الولايات المتحدة ، مخاوف بشأن الجوانب التالية لتكنولوجيا النانو:
حذر إريك دريكسلر ، العالم الذي ابتكر مصطلح تكنولوجيا النانو ، من تطوير “تقنيات بالغة القوة والخطورة للغاية”.
في كتابه محركات الخلق ، تصور دريكسلر أن الجزيئات ذاتية التكاثر التي صنعها البشر قد تفلت من سيطرتنا.
على الرغم من أن الباحثين في هذا المجال قد فقدوا مصداقية هذه النظرية على نطاق واسع ، إلا أن العديد من المخاوف لا تزال قائمة فيما يتعلق بتأثيرات تكنولوجيا النانو على صحة الإنسان والبيئة بالإضافة إلى التأثير الذي يمكن أن تحدثه الصناعة الجديدة على الانقسام بين الشمال والجنوب.
يشعر النشطاء بالقلق من أن علم التكنولوجيا النانوية وتطويرها سيتقدمان بشكل أسرع من قدرة صانعي السياسات على استنباط تدابير تنظيمية مناسبة.
كما يقولون إنه يجب إجراء مناقشة مستنيرة لتحديد التوازن بين المخاطر والفوائد.
لكن ماذا عن “المجهول”؟
وهل تكنولوجيا النانو مبالغ فيها؟
كيف يمكن أن تفي بوعدها دون احتواء الأعراف الاجتماعية والأمن؟
هل أنصارها واقعيون في ادعاءاتهم حول ما يمكن أن تحققه تكنولوجيا النانو؟ أم أنها تقنية جامحة تهدف إلى إحداث فوضى في صحة الإنسان والبيئة الطبيعية؟
سيتطلب تقييم دور تكنولوجيا النانو وتوجيه تقدمها مشاركة عبر القطاعات من العلماء والحكومات ومنظمات المجتمع المدني وعامة الناس.
كما ان النقاش المستنير ضروري لمحاولة تجنب استقطاب الآراء الذي يتضح من قضية التعديل الوراثي.
ويهدف هذا “الدليل السريع” إلى توفير مجموعة من المعلومات ذات الصلة لأولئك الذين يرغبون في فهم أفضل والمشاركة في هذا النقاش المهم.
في بحث نُشر في أوائل عام 2003 ، كتب أنيسة مينوسوالا وعبد الله دار وبيتر سينجر ، من جامعة تورنتو ، كندا ، “بينما يقفز علم تكنولوجيا النانو إلى الأمام ، تتأخر الأخلاق. … نعتقد أن هناك خطر الانحراف عن المسار تكنولوجيا النانو إذا لم تصل الدراسة الجادة لآثارها الأخلاقية والبيئية والاقتصادية والقانونية والاجتماعية إلى سرعة التقدم في العلوم “.
وفقًا لسينجر وزملائه ، في عام 2001 ، خصصت المبادرة الوطنية لتقنية النانو ومقرها الولايات المتحدة 16-28 مليون دولار أمريكي لدراسة الآثار المجتمعية ، لكنها أنفقت أقل من نصف هذا المبلغ.