بقلم: أ.د. نصرالله محمد دراز
أستاذ علم المواد والنانوتكنولوجى
المركز القومى للبحوث- الدقى – مصر
ان كانت الحياة فى التكوين فزينة هذه الحياة فى التكور. تكوين الشئ يأتى من تجميع مكوناته المؤسسة له طبقا لنظام معين وبطريقة ما. فتكوين الكائن الحى يبدأ بالخلية التى هى محور ارتكاز كل أعضاء الجسم، وتكوين المادة يبدأ بالذرة التى تعد اللبنة الأولى فى تشييد صروح المواد التى نراها ونتعايش معها. بخلية تلو خلية وذرة تلو ذرة يتكون أمامنا الانسان والنبات والحيوان والمواد، كائنات حية وأخرى غير حية بدأت بما لاتستطيع العين المجردة رؤيته وكأن الطبيعة بكل ماتضمه بين أحضانها بدأت ضئيلة الحجم حتى ظهرت بما نراه من حجوم متفاوته كل على قدره. عظمة الخالق فيما خلق، قدرة مابعدها قدرة فى التكوين، قدرة يسجد لها الساجدين ويسبح بها المؤمنين. التكوين تتجلى عظمته فى الارتباط والمشاركة، فى تبادل المصالح والمنافع، أخذ وعطاء الا ان اراد الله عز وجل غير ذلك. فقد يكون التكوين بالارتباط من خلال تبادل المصالح والمنافع وصولا الى حالة من الاستقرار التى تسعى اليها كل المخلوقات، فتكوين البنوك والمؤسسات المالية تقوم على الفوائد المتبادلة بين المؤسسة وعملائها. تودع أموالك فى البنوك التى تقوم بعمل المشروعات العملاقة أو اقراض هذه الأموال للمستثمرين مقابل فائدة معينة تخصص منها نسبة معينة لصاحب المال الأصلى. وقد يكون التكوين فى المشاركة، كهؤلاء المشاركين فى صندوق أو جمعية مقابل أقساط شهرية تكون من نصيب أحد المشاركين فى كل شهر بالتناوب. وكأنه تكوين كيميائى تناوب ظهوره مابين الروابط الأيونية وتلك التساهمية، الروابط الأيونية القائمة على الأخذ والعطاء فى حين نجد فى الروابط التساهمية كل ألوان التساهم والمشاركة. أما التكور فهو تجميل الأشياء لأنه يكاد يكون نسخة من التشكيل أو نسخة ماقبل التشكيل كما فى صناعة الحديد والصلب.
تكوين المواد
المواد هى كل مايحيط بنا من مكونات غير حيه ويمكن أن تلمسها بيدك او تراها بعينك بل يمكن لك أن تستفيد بها ومنها بطرق ووسائل مختلفة ومتعددة، لا لقدرتك او لعملك أو غير ذلك ولكن لأن الله قد سخرها لك. فبانوراما تكوين المواد تكشف لنا ماهية هذا التكوين. تكوين مادى بدأ بالذرة، تجمعات من الذرات انبثق عنها الجزيئات التى هى فى الأصل جسيمات صغيرة جدا جاءت للتتحد اتحادا خاصا وتكون المادة. ومن قافلة الذرات والجزيئات نخرج بتجارة رابحة تمثلت فى تكوين المواد. فى بداية رحلة القافلة تشحن الأمتعة، نفس الحال فى رحلة التكوين التى تبدأ بالترابط والتساهم بين الجزيئات المختلفة لتكوين مركب او منتج ما. صراعات مختلفة تخوضها القافلة أثناء الرحلة حفاظا على ماتملكه من أمتعة، وكأنه صراع قائم بين عنصر فلزى وأخر لافلزى ينتهى بالترابط فيما بينهما بروابط أيونية كصراع عنصر الصوديوم مع الكلور لتكوين جزئ كلوريد الصوديوم من خلال رابطة أيونية. رابطة أيونية جاءت من خلال فقد الصوديوم لالكترون من مستوى الطاقة الخارجى مع اكتساب الكلور لهذا الالكترون فيرتبط أيون الصوديوم الموجب مع أيون الكلور السالب بقوى جذب معينة بين القطبين المتعاكسين فى الاشارة. علاوة على المشاركة برابطة تساهمية بين ذرتين من الكلور لتكوين جزئ الكلور حيث تساهم كل ذرة مع الأخرى بالكترون فتخضع الأبصار وترى هذا الزوج الالكترونى هنا وهناك، تارة مع أحدى هاتين الذراتين وتارة أخرى مع الذرة الأخرى وكأن كل ذرة تدعى أن مستوى الطاقة الخارجى لها مكتمل. خداع بصرى يرقى لدرجة الحقيقة اعتمادا على السرعة العالية لهذه الالكترونات وعدم ثباتها فى مكان محدد وكأنها متواجدة فى كل مكان فى الحيز الكائن حول كل ذرة. حال متكرر وطبيعة مؤثرة فى تكوين كل المواد نجده عند تكوين أكاسيد مركبة جاءت على أثر صراع شديد بين الأكاسيد المكونة لهذه الأكاسيد المركبة. صراع كانت ماهيته تكسير روابط كيميائية وتكوين روابط أخرى اعتمادا على سرعة حركية أيونات هذه الأكاسيد أثناء التفاعل الكيميائى الكائن فى ميدان الانتاج المؤدى الى مركبات لها قيمة اقتصادية عالية تفوق بكثير القيمة الاقتصادية والتطبيقية للأكاسيد المكونة لهذه المركبات الجديدة كالمواد الفريتية القائمة على عنصر الحديد والمواد المنجنيتية القائمة على عنصر المنجنيز بالاضافة الى المواد التيتانية المرتكزة على عنصر التيتانيوم.
تكور المواد
قى التكور صناعة وفى الصناعة مهارة وللمهارة فنون تقوم على الابداع فى تشكيل المادة. فهذه قطعة من صلصال لك أن تشكلها آن شئت فى صورة طائر أو مركبة أو اناء ….ألخ، وهذا سائل بلاستيكى لك أن تشكله فى صورة كرسى أو منضدة …. ألخ. تكور أو “لف” الصلصال والبلاسيتك كما يريد الصانع بالطريقة والآلية التى ترآت له. وكأن الطريقة أو الآلية لها تأثير كبير فى عملية تكور المواد. فيمكن للصانع أن يشكل المادة كما يريد ولكن يجب عليه أن يختار طريقة تكوين المادة التى يغزل بها الشكل المرغوب فيه. زينة المواد وحليها تجده فى عملية تكورها، فالتكور هو مرآة تكوين المادة. مرآة المادة فى تكورها لما فى هذه العملية من ترجمة حقيقة لكافة خواصها الكيميائية والفيزيائية، التطبيقى منها والأكاديمى.
غزل المواد
تغزل المواد من خلال تكونها وتكورها، غزل حميد يثرى حياتنا بمنتجات تلامسها قلوب الحاجة الساعية دائما وراء ركب التطور. غزل المواد وسيلة تهدف الى غاية سامية تكمن فى توفير كل سبل الراحة والسعادة للانسان، فالسيارة والطائرة والكمبيوتر…. ألخ جاءت من الغزل الدقيق للمواد. ولما كان غزل المواد فن علمى كان الغزل النانوى هدف وغاية، غزل من أجل الحصول على خصائص مميزة للمادة بتصغير حجم حبيباتها وبالتالى زيادة مساحة سطحها. عوامل كثيرة تتحكم فى عمليتى تكوين وتكور المواد، بداية من عمليات تحضير هذه المواد وما تحتويه من عوامل ثانوية أخرى وصولا الى عملية التشكيل التى تتأثر بعوامل معينة قد تكون مشتركة مع عمليات التكوين كالحرارة والضغط. ويتضح هذا الغزل جليا فى الأشكال المختلفة والتطبيقات الكثيرة لأنابيب الكربون التى تعددت بتعدد طرق تحضيرها، والتى منها الفولورينات وأنابيب الكربون النانوية الأحادية الجدار والمتعددة الجدران وأنابيب الكربون النانوية ذات الكؤوس المكدسة.