خلفية تاريخية
فى عام 1959م صرح العالم الأمريكى ريتشارد فاينمان "Richard Feynman" فى محاضرة له بعنوان "هناك متسع كبير فى القاع" "There Is Plenty Of The Room At The Bottom" أنه يمكننا تسجيل كل محتويات العالم من المعارف و العلوم الموجودة بدائرة المعارف البريطانية المكونة من 24 مجلد ضخم على رأس دبوس.
و قد أوضح أنه يمكننا تحقيق ذلك إذا وصلنا لتقنية تمكننا من كتابة كل كلمة بإستخدام 300 أو 400 ذرة من خلال ترتيب الذرات بجوار بعضها. و بهذا يكون فاينمان هو أول من فكر بتقنية فى مستوى صغير جداً جداً جداً لهذه الدرجة.
و بالفعل بعد 40 عاما من هذا التاريخ تمكن العلماء من تحقيق المعجزة و كتابة محتويات دائرة المعارف البريطانية على رأس دبوس.
وهذا الفيديو يوضح لنا هذه القصة الشيقة
على الرغم من أن فاينمان هو أول من فكر فى هذا المستوى الدقيق إلا أنه لم يستخدم مصطلح "تقنية النانو" "Nanotechnology" ، بل إن الكلمة لم تستعمل فى هذا العصر إطلاقاً.
ظهر مصطلح "تقنية النانو" "Nanotechnology" بعد محاضرة فاينمان بـ15 عاماً ؛ أى عام 1974م و ذلك على يد العالم اليابانى نوريو تانيجوتشى "Norio Taniguchi" ، وبهذا يكون تانيجوتشى صاحب هذا المصطلح و أول من أستخدمه.
ما هو المميز فى مستوى النانو ؟؟
أكتشف العلماء أن كل المواد فى حجم النانو يكون لها خواص مختلفة تمام الإختلاف عن خصائصها وهى فى حجمها الطبيعى ، و هذا ينطبق على أى مادة فى الطبيعة ؛ فبعض المواد تكون أقوى ، بعضها الأخر يستطيع توصيل الحرارة بشكل أفضل ، أخرى تستطيع توصيل الكهرباء بصورة أفضل ، هناك مواد أخرى تختلف خواصها المغناطيسية و هى فى حجم النانو و غيرها الكثير.
على سبيل المثال إذا تحدثنا عن مادة الكربون فى مستوى النانو ، فقد قمنا بتصنيع أنابيب كاربونية نانوية "Carbon Nanotubes" و التى لها العديد من الخواص الجديدة المدهشة فهى أقوى من الصلب بـ50 مرة بالإضافة لكونها خفبفة جدا.
كيف يمكننا الحصول على المواد فى مستوى النانو ؟ هناك طريقتان يمكننا من خلالهما تحضير المواد فى مستوى النانو :
- طريقة "من القاع لأعلى" "Bottom-Up Technique" :
فى هذه الطريقة - كما يتضح من إسمها - نقوم بتجميع الذرات و الجزيئات الصغيرة جداً بجوار بعضها البعض لنحصل على المواد فى مستوى النانو.
- طريقة "من القمة لأسفل" "Top-Down Technique" :
و فى هذه الطريقة - على النقيض من الطريقة السابقة - يتم تحضير المواد فى مستوى النانو من مواد أكبر منها حجماً بكثير ، ثم نقوم بتكسير هذه المواد الكبيرة حتى نصل بها لمستوى النانو.
هناك مصطلحان هامان ينبغى لنا أنا نفرق بينهما :
و هو العلم الذى يهتم بدراسة الخواص الجديدة للمواد فى مستوى النانو من خلال الأبحاث التى يقوم بها العلماء.