Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.
تجاوز إلى المحتوى الرئيسي

تطبيقات عامة لتقنية النانو

3- تطبيقات عامة لتقنية النانو

يتم في الوقت الحاضر تصنيع أنواع معينة من الثياب يدخل في تركيبها جسيمات نانوية مثل جسيمات السليكون، وتمتاز هذه الثياب بأنها مقاومة للرائحة والأصباغ.
كذلك تستخدم بعض المواد البلورية النانوية الجيلاتينية كمواد عازلة تُطلى بها سطوح المباني والمكاتب للتخفيف من الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك فإن بعض المواد النانوية مثل كربيد التنجستن وكربيد التانتاليوم تمتاز بصلابتها العالية مقارنة بالمواد العادية، لذلك فهي تدخل في صناعة بعض أدوات القطع والحفر.
وكما هو معروف فإن دقة تحليل شاشات العرض التليفزيونية تعتمد بشكل كبير على مادة الفوسفور التي تكون على شكل نقاط صغرة جداً تسمى بكسل، وعند استخدام المواد الفوسفورية النانوية مثل، سلينيد الزنك، كبريتيد الزنك، وكبريتيد الكادميوم في تصنيع شاشات العرض فإن دقة تحليلها وصفائها سوف تتحسن كثيراً، بالإضافة إلى تخفيض تكلفة الإنتاج. لقد استطاعت شركة سامسونج الكورية من إنتاج شاشات عرض مسطحة باستخدام الانبعاث الإلكتروني الناتج من أنابيب الكربون النانوية، كذلك نجحت شركة يابانية من إنتاج مصابيح الأنابيب المفرغة تعتمد على الانبعاث الإلكتروني من الأنابيب الكربونية النانوية وتمتاز هذه المصابيح مقارنة بالعادية بأنها أكثر لمعاناً وكفاءة وتعيش لفترات أطول.
لقد وُجد أن بعض المواد البلورية النانوية (مواد العناصر الأرضية النادرة) تُظهر خصائص مغناطيسية غير طبيعية ولهذه الخاصية تطبيقات عديدة، في الغواصات، مبدِّلات السيارات، مولدات القدرة الكهربية الأرضية، محركات السفن، أجهزة التحليل الرنيني المغناطيسي في الطب.
تقدم تقنية النانو من خلال استخدام، الجسيمات النانوية وأنابيب الكربون النانوية، طرقا رخيصة وفعالة في عمليات تحلية وتنقية المياه مما يجعل الحصول على مياه نقية للشرب في الدول الفقيرة أمراً سهلاً، بالإضافة إلى ذلك، تستخدم جسيمات الفضة النانوية في مرشحات الهواء للتخلص من الروائح غير المرغوبة وقتل الجراثيم. وقد وُجد أن استخدام مثل هذه المرشحات النانوية يؤدي إلى قتل 99% من فيروسات الإنفلونزا العالقة في الهواء. ومن التطبيقات المستقبلية لأنابيب الكربون استخدامها في صناعة مرشحات الهواء، حيث يمكن بواسطتها التخلص من غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج من انبعاثات محطات توليد الكهرباء.
تُجرى الأبحاث حالياً في إمكانية استخدام الجسيمات النانوية لعمل طلاء ذكي لتحديد الأهداف في المجالات العسكرية أو في المركبات للأغراض الأمنية، كذلك تصنيع كمبيوترات ذات قدرات عالية لعمليات التشفير وفك التشفير. وتقدِّم الملابس العسكرية التي تُصنَع من المواد النانوية حلاً مناسباً للوقاية من أحوال الطقس السيئة ومن المخاطر الكيميائية والنووية والبيولوجية التي قد تواجه الجنود في الحروب.
كما أن المركبات البلاستيكية المُطعَّمة بأنابيب الكربون النانوية لا تنفِّذ الطاقة الكهرومغناطيسية، لأنها موصِّل جيد للكهرباء، ولذلك فهي تُستخدم كمواد واقية من الإشعاع الكهرومغناطيسي، ويُستفاد منها عسكرياً في حماية الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاتصال في أرض المعركة من الإشعاعات التي تصدر من القنابل وغيرها.
يتم طلاء الثلاجات من الداخل بجسيمات الفضة النانوية مما يساعد على قتل الجراثيم الدقيقة جداً وبالتالي يؤدي إلى المحافظة على الغذاء طازجاً لمدة طويلة، كذلك تُطلى الغسالات بتلك الجسيمات لكي تساعد على غسيل الملابس بشكل تام.
تدخل المركِّبات النانوية البلاستيكية في صناعة السيارات حيث تستخدم في بعض الأجزاء المقاومة للصدمات في السيارات وذلك لكونها قوية وخفيفة ومقاومة للصدأ.
وحيث أن الأسلاك والأنابيب النانوية تُغير من مقاومتها الكهربية عندما تتعرض للغازات القلوية والهالوجينات وغيرها، فقد تم تصنيع مجسّات كيميائية لاستخدامها في المجالات التالية، الكشف عن تسربات الغازات، المراقبة الطبية، مراقبة الأخطار البيئية والصناعية، وتسعى الشركات حالياً في طرح مجسّات نانوية ذات حجم صغير وحساسية عالية واقتصادية في استهلاك القدرة الكهربية.
يمكن استخدام الأنابيب الكربونية النانوية في تقنية البطاريات حيث يتم تخزين الليثيوم، الذي يعتبر ناقل للشحنة في البطارية، داخل الأنابيب. وكذلك تستخدم في خلايا الوقود لتخزين الهيدروجين. وبالإضافة إلى ذلك فإن ترانزستور الأثر المجالي المصنوع من أنابيب الكربون شبه الموصلة قد أثبتت فاعليته ككاشف حساس لعدد من الغازات المختلفة.
وهناك تطبيقات عامة أخرى لتقنية النانو، منها تصنيع الثنائيات العضوية الباعثة للضوء والتي تستخدم في شاشات العرض، الأفلام والخلايا الكهروضوئية والتي تُحول الضوء إلى كهرباء، الشبابيك المطلية المقاومة للخدش والتي تنظف نفسها بواسطة الأشعة فوق البنفسجية، تصنيع ملابس ذكية تنظم درجة الحرارة وتقيس النبض والتنفس، تصنيع طلاء يحتوي على جسيمات نانوية يمنع الصدأ، تصنيع زجاج لوني - حراري يعمل على التحكم بكمية الضوء النافذ، تصنيع بطاريات وقود مصنعة من أنابيب الكربون النانوية لاستخدامها في الأجهزة الكهربائية والسيارات.

تاريخ آخر تحديث : يناير 12, 2023 3:26ص