* ثورة النانو - علوم النانو - تقنية الصغائر - حجم الذرة - خواطر نانوية - النانو على الابواب

انطلقت بعض الدول لعمل دراسات حول هذه التقنية، وقامت دول أخرى بعمل مراكز بحوث ودراسات وجامعات مخصصة لتقنية النانو, وكلفت مجموعة من الخبراء المميزين لدراسة هذه التقنية.
في مجال الصحة سوف يكون لدى الأطباء القدرة على السيطرة على بعض الأورام الصغير التي لايمكن التأثير عليها في السابق، وأيضا في مجالات أخرى...

علوم النانو
علوم النانو وتقنية النانو إحدى مجالات علوم المواد واتصالات هذه العلوم مع الفيزياء، الهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية والهندسة الكيميائية تشكل تفرعات واختصاصات فرعية متعددة ضمن هذه العلوم وجميعها يتعلق ببحث خواص المادة على هذا المستوى الصغير.
جاء في مقال في جريدة الحياة اللندنية للكاتب (أحمد مغربي) تعرّف تقنية النانو بأنها تطبيق علمي يتولى إنتاج الأشياء عبر تجميعها على المستوي الصغير من مكوناتها الأساسية، مثل الذرة والجزيئات. وما دامت كل المواد المكونة من ذرات مرتصفة وفق تركيب معين، فإننا نستطيع أن نستبدل ذرة عنصر ونرصف بدلها ذرة لعنصر آخر، وهكذا نستطيع صنع شيء جديد ومن أي شيء تقريبا. وأحيانا تفاجئنا تلك المواد بخصائص جديدة لم نكن نعرفها من قبل، مما يفتح مجالات جديدة لاستخدامها وتسخيرها لفائدة الإنسان، كما حدث قبل ذلك باكتشاف الترانزيستور.
وتكمن صعوبة تقنية النانو في مدى إمكانية السيطرة على الذرات بعد تجزئة الموادالمتكونة منها. فهي تحتاج بالتالي إلى أجهزة دقيقة جدا من جهة حجمها ومقاييسها وطرق رؤية الجزيئات تحت الفحص. كما أن صعوبة التوصل إلى قياس دقيق عند الوصول إلى مستوى الذرة يعد صعوبة أخرى تواجه هذا العلم الجديد الناشئ. بالإضافة ما يزال هناك جدل ومخاوف من تأثيرات تقنية النانو، وضرورة ضبطها.

تقنية الصغائر
تقنية الصغائر أو تقنية النانو هي العلم الذي يهتم بدراسة معالجة المادة على المقياس الذري والجزيئي. تهتم تقنية النانو بابتكار تقنيات ووسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر وهو جزء من الألف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر. عادة تتعامل تقنية النانو مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانومتر أي تتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين خمس ذرات إلى ألف ذرة. وهي أبعاد أقل كثيرا من أبعاد البكتيريا والخلية الحية. حتى الآن لا تختص هذه التقنية بعلم الأحياء بل تهتم بخواص المواد، وتتنوع مجالاتها بشكل واسع من أشباه الموصلات إلى طرق حديثة تماما معتمدة على التجميع الذاتي الجزيئي. هذا التحديد بالقياس يقابله اتساع في طبيعة المواد المستخدمة، فتقنية النانو تتعامل مع أي ظواهر أو بنايات على مستوى النانوالصغير. مثل هذه الظواهر النانوية يمكن أن تتضمن تقييد كمي التي تؤدي إلى ظواهر كهرومغناطيسية وبصرية جديدة للمادة التي يبلغ حجمها بين حجم الجزيء وحجم المادة الصلبة المرئي. تتضمن الظواهر النانوية أيضا تأثير جيبس-تومسون - وهو انخفاض درجة انصهار مادة ما عندما يصبح قياسها نانويا، اما عن بنايات النانو فأهمها أنابيب النانوالكربونية.
يستخدم بعض الكتاب الصحفيين أحيانا مصطلح (تقنية الصغائر للتعبير عن النانو) رغم عدم دقته، فهو لا يحدد مجاله في تقنية النانو أو الميكرونية إضافة إلى التباس كلمة صغائر التي قد تفهم بمعنى جسيم لأن البعض يسمي الجسيمات بالدقائق.

تقدير حجم الذرة
أتاح لنا نموذج بوهر Bohr للذَّرَّة طريقة جديدة للنظر في مسألة حجم الذرة ، فمثلًا، تنبـَّأ النموذج بأن ذرة الهيدروجين ـ وهي أصغر ذرة موجودة ـ سيكون قطرها في حالتها الأرضية 0.5×(10^-10) من المتر، أي أكبر من نواتها بمئة ألف مرة. هذا الرقم، المعروف الآن بقُطر بوهر (ao) كان دقيقًا بشكل لافت، وهو اليوم من الأرقام الثابتة الأساسية في الفيزياء الذرية. وتنبـَّأ لنا النموذج أيضًا بأن سرعة أي إلكترون في المدار الداخلي لذرتِه هو بالتقريب Zcα (حيث Z هو عدد البروتونات أو العدد الذري، وc هو سرعة الضوء، وα ثابت البنية الدقيقة وهو تقريبًا 1\137). وما يثير الغموض هنا هو أن هذه الصيغة تضع لنا حدًّا أقصى للرقم الذري، وهو 137، لأن أي رقم ذري أكبر من هذا سيجعل سرعة الإلكترون تفوق سرعة الضوء.

اليوم تُبنى كل النماذج الذرية على أساس معادلة ديراك Dirac التي تجمع بين النسبية وميكانيكا الكمّ في نظرية التحريك الكهربي الكميّ أو الالكتروديناميك الكمومي ببعض المراجع (QED). وتؤدي معادلة ديراك—في حالة اعتبار النواة نقطة صغيرة— إلى نفس الحدود: طاقة تقييد الإلكترون تصبح مركبة جدًّا حين يصبح العدد الذري مساويًا لقيمة «1\α» أي 137، أو أكبر منها، لكن إذا اعتبرنا النواة ممتدة—أي ليست مجرد نقطة— فالحد يصل إلى 173. فوق هذه القيمة (الرقم)، تصبح طاقة تقييد الإلكترون أكثر من ضعف كتلته الساكنة، وهو وضع يسمح بتكوُّن زوج إلكترون–ضديد الإلكترون (بوزيترون)، مما يؤدي إلى عدم استقرار الذرة.

يمكن لنا أن نُعرّف حجم الذرة بطرق مختلفة. فإذا أخذنا في الاعتبار متوسط القطر الدائري للذرة ككُل—على أساس كثافة الإلكترون الإجمالية— إذًا يصبح نطاق الأحجام الممكنة ضيقًا: من 1.6ao إلى 1.5ao. ولكن إذا أخذنا في الاعتبار كذلك حجم المدار الأبعد عن النواة، فالحجم الذري يكون ao عندما يكون العدد الذري Z= 1، ويصل إلى 8ao عندما يكون العدد الذري 172. ماذا يمكن أن يحدث فوق Z= 172 لا يزال قيد البحث والنظر لدى العلماء اليوم لدراسة كيف يؤدي انبعاث زوج إلكترون–مضاد الإلكترون حقيقي إلى انهيار الفراغ الكمّي—وهي حالة غامضة تنبأت بها نظرية التحريك الكهربي الكَمّي (QED)، وهي عبارة عن فضاء فارغ مكوّن من جزيئات افتراضية مثل الفوتونات وأزواج إلكترون–ضديد الإلكترون تتكوّن وتفنى باستمرار.

أثقل نواة تم التعرف عليها تكون قيمة العدد الذري عندها Z=118 تحديدًا. النوى التي تحتوي على بروتونات أكثر من هذا الرقم يمكن دراستها فقط عن طريق تكوينها مؤقتًا خلال تصادم نواتين أقل شحنًا. وقد تمت هذا المحاولة في ثمانينات القرن الماضي، لكن المعجلات الموجودة آنذاك لم تستطع إنتاج نوى مجردة من إلكتروناتها، (أو نوى بإلكترون واحد)، ذات رقم ذري كبير يكفي لنجاح اختبار التجربة. اليوم، يمكن تكوين حزَم من النوى المجردة لعناصر ثقيلة، وبطاقة تسمح بتحضير منظومات نووية ثنائية لمدة تقارب فترة 10-21 من الثانية. وقد طُرحت مشروعات عدة للنظر في الحالات شبه الجزيئية المتكونة في تلك التصادمات، ودراسة أشباه الذرات التي تنتج عنها.

لكن الذرات الكبيرة فقط ليست هي التي يمكن تكوينها، بل يمكن كذلك تكوين ذرات أصغر وأكثر غرابة عبر استبدال بالإلكترونات جسيمات أثقل منها مثل الميونات والبايونات وأضداد البروتونات. ستكون المنظومات الذرية الناتجة عن ذلك أصغر من الذرات ‘العادية’ المناظرة بحوالي 207 مرات على الأقل و1836 مرة على الأكثر، مما يعني تكوّن ذرات قريبة في الحجم من النواة. ذرات كهذه يمكن استخدامها في دراسة الخصائص النووية، كحجم البروتون نفسه6.

المسألة النووية
يتحدد الحد الأقصى لحجم نواة على أساس مدى استقرارها باتجاه الاضمحلال. وبشكل عام، هناك قليل من النظائر لكل عنصر فقط هي التي تكون مستقرة—وأثقل العناصر المستقر هو بيزموث–209 (83 بروتونًا و126 نيوترونًا). كل العناصر الأثقل من ذلك تكون عناصر مشعة، مع أن اثنين منها (اليورانيوم والثوريوم) يتميزان بنصف عمر طويل جدًّا، ويوجدان في الطبيعة بكميات كبيرة. ووفقًا لبعض الاعتبارات، هذه العناصر المشعة ذات العمر الطويل يمكن أن تعتبر مستقرة.

إذا قمنا بتضخيم نواة—بإضافة نيوترونات إليها، فسيصبح عمرها أقصر بشكل مضطرد، حتى تصل بنهاية المطاف حد الاستقرار النيوتروني. بعد ذلك الحد، تصبح النواة غير مترابطة أو مقيدة لبعضها البعض، وتطلق نيوتروناتها بشكل تلقائي. عدد النيوترونات الذي يمكن إضافته إلى نواة مستقرة يعتمد بشكل رئيس على العدد الذري (Z): فكلما كان العدد الذري أكبر، كان حد الاستقرار النيوتروني أبعد. وقد تم الوصول إلى هذا الحد في تجارب على عناصر مختلفة تصل إلى الأوكسجين (بل ربما إلى الألومنيوم، برغم أن هناك خلافًا حول هذه النقطة)، لكن بالنسبة إلى العناصر الأثقل من ذلك، فلا يتوافر لمعرفة الحد الخاص باستقرارها النيوتروني سوى تقديرات نظرية. فمثلا، تم التنبؤ بأن أثقل نواة يورانيوم تقيد بها 92 بروتونًا و208 نيوترونات، وهو ما يجعل عدد الكتلة الخاص بها 300؛ وبالمقارنة، فإنّ أثقل نواة يورانيوم موجودة بشكل طبيعي يكون عدد الكتلة الخاص بها 238.

فإذا أضيفت بروتونات إلى اليورانيوم، وهو أثقل عنصر موجود طبيعيًّا، نستطيع أن ننتج عناصر جديدة (في الواقع، سنحتاج إلى إضافة بروتونات ونيوترونات كذلك لتفادي الوصول إلى حد الاستقرار البروتوني). والنوى التي ستوجد حينئذ ستكون أقل استقرارًا بشكل مضطرد تجاه الانشطار التلقائي، بسبب تنافر كولومب بداخلها. تصبح النوى غير مستقرة كليًا تجاه الانشطار حين يصل العدد الذري (Z) إلى 106، وفي ظل غياب التأثيرات (الظواهر) الكمّية.

إنّ النوى التي تتكون من أعداد ‘سحرية’ من البروتونات والنيوترونات تكون مستقرة بشكل لافت للنظر، بالمقارنة بالنوى المجاورة لها. فالنوى فائقة الثقل التي يكون عدد نيوتروناتها وبروتوناتها سحريًّا تشكّل جُزرًا من النوى طويلة العمر نسبيًّا، والمحاطة ببحر من النوى قصيرة العمر. وقد تم التنبؤ بزوج من الأرقام السحرية في نطاق النوى فائقة الثقل في ستينات القرن الماضي (114 بروتونًا و184 نيوترونًا). لم يتم التوصل إلى تحديد مركز تلك الجزيرة من النوى تجريبيًا، ولا تزال الطرق التي تتيح الوصول إليه قيد المناقشات. ورغم ذلك، فعناصر يصل عددها الذري (Z) إلى 118 قد تم تكوينها صناعيًّا12,5. وبدون أي غموض، فإن وجود تلك الجزيرة تابع لهذه النتائج، لكن المعطيات لا تؤشر إلى موقع قمة تلك الجزيرة، ولا تقول لنا كم يكون عمر النوى في قمة تلك الجزيرة. ولم يتم الوصول إلى إجماع حول هذه المسألة من جانب مختلف الأطروحات النظرية.

هل هناك جزر أخرى من الاستقرار النووي؟ أحد الاحتمالات أن تكون الإجابة: نعم، لكن لا يمكن استبعاد الاحتمال المضاد، لأن مختلف نظريات الاستقرار النووي تتباعد حين يتم مدُّها إلى نطاقات النوى الأبعد. تقول إحدى الفرضيات بأن النوى الثقيلة جدًّا ليست لها أحوال "عادية"، أي ليس لها توزيع متنظم تقريبًا من المادة النووية، لكن لها توزيع أشبه بالفقاعة. هذا الطرح يكبح قوى الكولومب بشكل ملموس، ويزيد الاستقرار النووي. وهناك نظريات أخرى تتنبأ ببنية شبيهة بالفُقاعة في جوار جزيرة الاستقرار الأولى من النوى فائقة الثقل—حيث في تلك الحالة قد تكون لتلك النوى الضخمة طويلة العمر بِنَى غريبة.

** خواطر نانوية **
مُساهمة  طارق فتحي في الخميس 28 فبراير 2013 - 19:30

هل ستتمكن التقانة النانوية من صنع "الإنسان الخارق"؟
هل شاهد أحدكم فيلم "الرجل الحديدي Iron Man" الشهير؟ أعتقد أننا كلنا استمتعنا بالفيلم و بإخراجه و قصته، إلا أن الموضوع هنا ليس تقييماً للفيلم، بل تأملاً بفكرة الفيلم نفسه.
فهذا الإنسان الذي تمكن من اكتساب قدرات خاقة عبر بذلة يرتديها و يتحكم بها، جعلته غير قابل للإيقاف، فهذه البذلة تجعله مضاداً للرصاص و القنابل و تضم كماً هائلاً من التقنيات و الأسلحة، من ضمنها إمكانية الطيران و بسرعات كبيرة، أمر رائع!!

السؤال هنا: ألا يمكن أن يتم فعلياً أن نصل لهكذا مرحلة أو هكذا تقنيات بمساعدة من التقانة النانوية؟ و الأهم، ألا يمكن أن يتم حالياً تصنيع مثل هكذا بذلات، إن لم يكن أسوأ، تعديل على البشر أنفسهم للوصول لمثل هكذا قدرات؟

أحد المواضيع الهامة التي تتعلق بالتقانة النانوية، هي الإمكانات المستقبلية التي قد تتيحها هذه التقنية، و ما هي الحدود التي من الممكن أن تصل إليها، و حتى اليوم، لا يوجد أي جدل أو خلاف أخلاقي حول مخاطر هذه التقنية، كالجدل و النقاش الذي رافق موضوع الخلايا الجذعية من بدء ظهورها و إلى اليوم.

النقطة الهامة هنا، أن تشعب و تعدد تطبيقات التقانة النانوية (طب - صحة - طاقة - الكترونيات - تحسين خلائط معدنية - اتصالات...) قد جعل موضوعاً كتحسين نوعية البشر أو إكسابهم قدرات جديدة غير مطروق كثيراً، بخلاف موضوع أو قضية كالخلايا الجذعية التي تصب تماماً في عمق الجدل القائم حول ما يمكن لهذه التقنية أن تقوم به، فيما لو حرفت البوصلة.

إلا أن الواقع يقول، أن التقانة النانوية، فيما لو توفرت للعلماء الإحاطة بكامل مبادئها و تصنيع كافة تقنياتها، فإنها حتماً ستكون الوسيلة الأمثل لأي راغب بتطوير و تحسين قدرات الإنسان، و تطوير إنسان خارق، لا يمتلكه إلا صاحب أسرار و تقنيات تصنيعه.

فقدرة التعديل الجيني الوراثي باستخدام مركبات نانوية جديدة، و تحسين التوافقية الحيوية لطعم جديدة في الجسم، تزيد من قدرته على التحمل مثلاً، أو تجعل من جلده مضاداً للرصاص، هو أمر غير ببعيد، بالنظر للإمكانيات الحالية التي تقدمها التقانة النانوية، و ربما قد يكون الأمر أبعد من ذلك، فقد يصل لحد إطالة عمر الإنسان للحد الأقصى الممكن، أو تحسين القدرات الفكرية و العقلية بطريقة تعدم المنافسة الطبيعية بين البشر في الدول المختلفة.

في الحقيقة، فإن تأمل خيالي بسيط، سيجعلنا ندرك أن موضوع تطور أدوات و وسائل التقانة النانوية، سيمنح بعض العلماء القدرة على إنتاج ما يريدون، فطالما أننا نتحدث عن بناء مواد و مركبات جديدة بدءاً من الذرات، ذرة فذرة، فالأفق إذاً غير محدود، و بوجود الرغبة، فالواقع لن يكون ببعيد.

إلى اليوم، لا تزال معظم أبحاث و التجارب المتعلقة بالتقانة النانوية تتعلق بالمشاكل الطبية الراهنة، كالسرطانات، و مشاكل التوصيل الدوائي، و تحسين نظم التصوير، بالإضافة لتطبيقات هندسية جديدة بنظم الطاقة الشمسية و الدارات الالكترونية و شيبات الكومبيوتر و الهواتف النقالة، و هذا ما يتم إعلانه و إيصاله للجمهور العلمي، إلا أنه لا يستطيع أحد أن ينفي إمكانية وجود مختبرات سرية هنا أو هناك، تعمل على اتجاهات مغايرة تماماً، خصوصاً أننا مازلنا نعيش في عصر، لا يزال البشر فيه يعانون من عقدة هيمنة و سيطرة، بحيث تحاول الدول القوية و النافذة، أن تفرض سطوتها و هيمنتها، بكل الطرق، و فيما لو قدر لهم الوصول للإنسان الخارق و المتفوق، عبر التقانة النانوية، فحتماً لن يترددوا للحظة واحدة عن إنتاجه و تصنيعه.
المصدر : Nanotechnology in Syria

ثورة علوم النانو على الأبواب!!
مُساهمة طارق فتحي في الجمعة 16 نوفمبر 2012 - 22:11


حوار: مجدي سعد
منذ العام 2001 ورئيس تحرير مجلة «نانوتك الآن» الالكترونية روكي راوستن يحاور القادة في حقل النانوتكنولوجيا حول العالم. من المسؤولين الحكوميين والمستثمرين الى العلماء واصحاب الشركات. وقد وصل عدد التقارير التي نشرها راوستن خلال السنوات القليلة الماضية الى حوالى 15.000 تقرير تناول فيها مستقبل وتطبيقات هذه التكنولوجيا التي ستطبع القرن الحادي والعشرين بطابعها.

معه كان هذا الحوار: هل نستطيع تعيين تاريخ انطلاق تكنولوجيا النانو؟

اعتقد ان ذلك تمّ بعد اختراع ميكروسكوب Atomic Force Microscope عام 1986، وهو ما أتاح للعلماء فرصة رؤية الذرات - Atoms والجزيئات - Molecules. عندها ادرك هؤلاء أنه سيكون ممكناً التحكم بذرات او جزيئات المادة لصناعة اشياء فائقة الصغر.

لمن تعزو الفضل في انطلاقة هذه التكنولجيا الجديدة. للقطاع الخاص ام للحكومات؟

يعتمد ذلك على من تسأل. فكل طرف ضخ اموالاً كثيرة في حقول مختلفة من تكنولوجيا النانو. وكنت الجامعات الخاصة والحكومية في الولايات المتحدة الاميركية تقوم لعقود خلت بالكثير من التجارب في العالم المتناهي الصغر. لكن «تكنولوجيا النانو» ظهرت في منتصف التسعينيات واصبحت كل التجارب تندرج تحت هذا العنوان.

ما هي الدول الرائدة في حقول تكنولوجيا النانو المختلفة؟

الدول التي تتصدر الابحاث في حقول تكنولوجيا النانو هي اليابان، الولايات المتحدة الاميركية، ودول السوق الاوروبية المشتركة، والصين. وهذه الاخيرة تشهد نمواً سريعاً للاستثمارات في ابحاث تكنولوجيا النانو. ويتوقع المراقبون ان تصل الصين الى مستويات تنافسية عالية مع اللاعبين الدوليين الآخرين في غضون سنوات قليلة فقط.

هل تتصدر الولايات المتحدة سباق ابحاث النانو في العالم اليوم؟

يمكن قول ذلك، لان في الولايات المتحدة عدد هائل من الجامعات التي تمتلك برامج ابحاث كبيرة في علوم النانو.

لكن هذا الامر لن يستمر طويلاً، لأن التعاون بين جامعات وشركات الدول المختلفة يتزايد يوماً بعد يوم. ولن تبقى علوم النانو محصورة بدولة واحدة.

ما هي الحقول التي تستفيد من علوم النانو؟

اكثر الحقول التي تستفيد من هذه العلوم هي الالكترونيات وتحديداً صناعة الرقاقات الميكروية Microchips.

واليوم تشهد الدارات Circuits داخل القرقاقات المزيد من التصغير، فالمسافات الفاصلة داخل الدارات اصبحت الآن في حدود 90 نانومتر. وفي غضون سنوات قليلة، ستصل الى حدود 65 نانومتر الى ان تصل اقل من 50 نانومتر في حدود العام 2011.

والحقل الثاني الذي يستفيد كثيراً من علم النانو، وصناعة المواد Material Industry، اذ تشهد اليم مواد جديدة لم نكن لنشاهدها من قبل، وذلك يعود الى قدرة الصناعة على التحكم بالمادة على مستوى الذرات.

هل من مثال حول هذا الموضوع؟

خذ مادة التيتانيوم دايوكسيد Titanium Dioxide، التي يضعها الانسان على انفه لحمايته من حروق اشعة الشمس. فمنذ سنوات قليلة كان يمكنك ان تشاهد هذه المادة البيضاء على انوف الناس الذين يرتادون شاطئ البحر. اليوم هذه المادة لا لون لها، لانه صار بالامكان التحكم بها وتصغير المسافة بين جزيئاتها Molecules بحيث اصبحت لا تعكس اشعة الشمس بموجة اللون الابيض. واصبحنا نشاهد اليوم مواد مركبة نانوية Nano Composites في العديد من انواع السيارات الحديثة.

ويوجد العديد من الابحاث لصناعة مواد جديدة صلبة، لكن خفيفة في الوقت نفسه، ستدخل مستقبلاً في بناء المركبات والصواريخ الفضائية. وهذا سيؤدي الى خفض تكلفة ارسال المركبات الى الفضاء الخارجي. وهذه التكلفة اليوم هي في حدود 10.000 دولار اميركي لكل كيلوغرام تود ارساله الي الفضاء الخارجي.

ماذا عن حقل الطب؟

هناك برامج طموحة جداً حالياً، ونتوقع الحصول على تطبيقات فعالة ستسمح باكتشاف ومحاربة السرطان داخل الخلايا في غضون السنوات القليلة المقبلة، دون الاضرار بالخلايا السليمة المجاورة للخلايا السرطانية.

ما هي الحقول التي ستشهد اختراقات كبيرة في العقد المقبل؟

- اعتقد ان حقل الطب سيستفيد كثيراً من علوم النانو، ولن يمر اكثر من 10 سنوات حتى نشهد تطوراً كبيراً في مكافحة وربما القضاء على مرض السرطان.

وهذا يعود الى الكم الهائل من الابحاث التي تجري في مئات المراكز البحثية والجامعات المنتشرة في اكثر من دولة حول العالم.

هل ستدفع علوم النانو بعلوم الجينات الى التقدم بشكل ملحوظ؟

نشهد في الوقت الحاضر تقدماً ملموساً في حقل استكشاف دور الجينات في الحياة، وذلك من خلال مشاهدتها بميكروسوكوب القوة النووية.

كما سنشهد اكتشافات مثيرة في المستقبل بسبب تطور الآلات فائقة الصغر القادرة على ولوج الخلايا، ودراسة التفاعلات داخلها، وخصوصاً التفاعلات الكيميائية المتصلة بالحمض النووي والجينات.

هل ستظل وتيرة التقدم في علوم النانو كما هي أم سنشاهد تصاعداً مستمراً؟

علوم النانو كغيرها من العلوم الاخرى ستتصاعد تيرة تقدمها بشكل قياسي وذلك بسبب التراكم الهائل للمعرفة العلمية الذي يزداد يوماً بعد يوم.

هل تستطيع أن تتخيّل تطور أي حقل من حقول العلم بمعزل عن علوم النانو؟

إن التطور في علم النانو يفتح مجالات جديدة لتطبيقات لم تكن تخطر على بال احد من قبل. وهذه التطبيقات تجد لنفسها ادواراً جديدة في حقول مختلفة من العلم.

لذلك من المنصف القول إن اغلبية حقول العلم ستستفيد من علوم النانو في المدى المنظور.

علوم النانو كغيرها من العلوم تغري العديدين لاستخدامها في التطبيقات العسكرية. هل ستشهد خطراً جديداً يحدق بالانسانية كنتيجة للاستخدام العسكري لعلوم النانو؟
يعلمنا التاريخ انه ما من تقدم علمي والا وتم استثماره في صناعة الاسلحة، وعلوم النانو ليست استثناءً بين غيرها من العلوم.

لذلك، فإن علوم النانو هي سيف ذو حدين وهذا ما يدفع الى نشوء اطر مثل: مركز تكنولوجيا النانو المسؤولة Center for Responsible Nano Technology، وذلك في سيل تقييم وتحديد المخاطر التي قد تحدق بالجنس البشري من جرّاء تقدم علوم النانو.

اذا نظرنا الى برامج غزو الفضاء الطموحة لوجدنا الكثير من المصاعب التي ستحول دون انتشار البشر في النظام الشمسي. ماذا ستقدم علوم النانو على هذا الصعيد؟

اعتقد ان المجال الابرز في حقل غزو الفضاء سيكون ذلك المتعلق بصناعة المواد، حيث يؤمل الحصول على مواد ذات حصائص فريدة تستطيع ان تشكل درعاً فعالاً للاشعاعات الخطيرة التي يحفل بها الفضاء الخارجي. وهذه الاشعاعات مصدرها إما الشمس او النجوم او مصادر الطاقة المنتشرة في الفضاء.

لذلك، فإن مركبات الفضاء في المستقبل ستبنى من مواد قادرة على حماية رواد الفضاء من هذه الاشعاعات، اثناء التنقل او السفر بين الكواكب.

وفي الحقل الطبي ستلعب علوم النانو دوراً كبيراً في الحفاظ على صحة رواد الفضاء الذين سيحتاجون الى تطبيقات جديدة للحفاظ على صحتهم وهم على بعد ملايين الاميال من كوكبهم الام.

وهناك تفكير جديد بتطبيقات مختلفة لعلوم النانو في مجال بناء المصعد الفضائي Space Elevator، اضافة الى بناء محطات فضائية او فنادق فضائية مستقبلية.
هل من كلمة اخيرة للقراء العرب حول مستقبل علوم النانو؟

اعتقد ان الموضوع الاهم في المستقبل القريب والذي بدأ منذ الآن ينال اهتماماً اعلامياً لافتاً هو كيفية تكيّف المجتمعات البشرية مع التغيّرات التي ستحدثها ثورة علوم النانو.

إن وتيرة التغيّرات ستكون سريعة لذلك فإن الاستعداد لملاقاتها يجب أن يبدأ منذ الآن.

إن علوم النانو ستترك آثاراً عظيمة على حقول التكنولوجيا، وستؤثر على مصير البشر بطريقة لم يشهد لها التاريخ مثيلاً من قبل.

وكل التغيّرات التي شهدتها البشرية من قبل ستكون صغيرة جداً مقارنة بتلك الآتية على صهوة حصان النانو.