استخدامات تقنية النانو

عند تعريف تقنية النانو بناء على المقاييس، تم إيلاء الكثير من الاهتمام لتفهم تطبيقات تقنية النانو في مجالات متنوعة مثل البيئة والطاقة والطب والإلكترونيات واستكشاف الفضاء والزراعة ومستحضرات التجميل. لقد أثرت تقنية النانو بشكل كبير على مجتمعنا وهناك اتفاق على أنها ستحدث ثورة صناعية في القرن الحادي والعشرين. وفيما يلي بعض المجالات التي يتم تطبيق تقنية النانو فيها.

استخدامات تقنية النانو

تطبيق النانو في مجال البيئة

تشمل تطبيقات تقنية النانو في البيئة تطوير مواد غير ملوثة، واستخدام الطاقات والعمليات النظيفة، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وإزالة ملوثات المياه، والتخلص من التلوث في التربة، ومعالجة النفايات، وإعادة تدوير المواد، واستخدام أجهزة استشعار النانو للكشف عن المواد الكيميائية الضارة أو السامة.

تطبيقات النانو في مجال الطاقة

ترتبط تطبيقات تقنية النانو في قطاع الطاقة بتحسين أنظمة إنتاج وتخزين الطاقة، وخاصة الطاقات النظيفة والمتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، تساعد التقنيات على تقليل استهلاك الطاقة من خلال تطوير عوازل حرارية جديدة ذات كفاءة أعلى بناء على المواد المتناهية الصغر، وزيادة كفاءة الألواح الشمسية بفضل المواد النانوية المتخصصة في استيعاب وتخزين الطاقة الشمسية.

تطبيق النانو في مجال الأدوية

تعرف تطبيقات تقنية النانو في الطب بمصطلح Nanomedicine، ومن خلالها نحسن ناقلات التخدير النانوية لتصل إلى مناطق محددة في الجسم، ويمكن أن تكون مفيدة في علاج السرطان والأمراض الأخرى. تتمتع المستشعرات الحيوية الجزيئية بقدرة اكتشاف المواد مثل الجلوكوز أو بعض مؤشرات الأمراض الحيوية، وتستطيع الروبوتات النانوية المبرمجة التعرف على خلايا الورم وتدميرها أو إصلاح بعض الأنسجة مثل الأنسجة العظمية التي تلي الكسر. وتمتلك الجسيمات النانوية الخصائص المطهرة التي تؤدي إلى التطهير والتعقيم.

تقنية النانو وصناعة المواد الغذائية

تتضمن تقنية النانو في صناعة الأغذية استخدام أجهزة استشعار نانوية ورقائق نانوية لضمان جودة وسلامة الأغذية، كما تستخدم الأجهزة لتحديد طول عمر الطعام وكشف المسببات الحية للأمراض والمضافات والأدوية والمعادن الثقيلة والسموم والملوثات الأخرى.

– يساعد على القضاء على كل ما يضر بصحة المستهلكين، ويعمل على تقليل استخدام المبيدات الحشرية في المزارع أو القضاء عليها لتجنب وصول الأغذية الملوثة إلى طاولة المستهلك.

تساعد تقنية النانو في تحسين سرعة وكفاءة وصول المواد الغذائية إلى الجسم، ولكن يجب الحذر من بعض تطبيقات هذه التقنية في الغذاء التي قد تؤثر سلبًا على الصحة.

تطبيقات النانو في مجال صناعة الغزل والنسيج

يتضمن التطوير الحالي للأقمشة إنشاء أنواع من الأقمشة التي لا تلتصق بها البقع ولا تتسخ وتكون ذاتية التنظيف، وتكون مقاومة للرائحة، ويتم دمج رقائق النانو الإلكترونية التي تسمح بتغيير اللون أو التحكم في درجة الحرارة في الأقمشة، ويشار إلى هذه الأقمشة باسم “الأقمشة الذكية

تقنية النانو في مجال البناء والتشييد

تتضمن تقنية النانو الحديثة تطوير المواد النانوية التي تكون أقوى وأخف وزنًا، وتتميز بمقاومة أكبر، بالإضافة إلى النظارات التي تحمي من الغبار والرطوبة، والدهانات التي تتميز بخصائص خاصة، ومواد الإصلاح الذاتي، وما إلى ذلك.

النانو في مجال إلكترونيات

تشمل تقنية النانو في الإلكترونيات تطوير المكونات الإلكترونية التي تزيد بشكل كبير من سرعة المعالجة في أجهزة الكمبيوتر، وتصنيع أشباه الموصلات، والأسلاك النانوية المعدلة، والدوائر القائمة على الجرافين أو الأنابيب النانوية الكربونية، وكل هذه الأمور تخدم التكنولوجيا على نطاق واسع.

النانو في مجال الزراعة

ترتبط تطبيقات تقنية النانو في الزراعة بتحسين المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة، وتحسين التربة واستخدام مستشعرات النانو للكشف عن مستويات المياه والنيتروجين والمواد الكيميائية الزراعية وغيرها.

تطبيقات النانو في مجال تربية الحيوانات

ترتبط تطبيقات تقنية النانو في مجال الثروة الحيوانية بتطوير رقائق النانو للكشف على الحيوانات، والجسيمات النانوية لإدارة اللقاحات أو الأدوية، وأجهزة استشعار النانو للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة والأمراض وكذلك المواد السامة.

النانو في المجال التجميلي

تشمل تقنية النانو في مستحضرات التجميل تطوير كريمات مضادة للتجاعيد وكريمات حماية من أشعة الشمس بالإضافة إلى مضادات الأكسدة.

تقنية النانو في علاج السرطان

حتى الآن، كانت علاجات السرطان تقتصر على العمليات الجراحية والعلاج الإشعاعي والكيميائي، وهي الأساليب التي تسبب أضرارًا كافية لصحة المريض ولا يمكنها القضاء على المرض تمامًا.

نظرًا لأحجامها الصغيرة، تستطيع المواد النانوية العمل مباشرة على الخلايا السرطانية، وبالتالي يمكن مهاجمة المرض دون الإضرار بجسم المريض بشكل عام، مما يقلل من الآثار الجانبية للعلاج ويزيد من احتمال البقاء على قيد الحياة.

تطبيق تقنية النانو على مرض الزهايمر

تم إجراء بعض الدراسات لتقييم فعالية استخدام الجسيمات النانوية في الوقاية من مرض الزهايمر وعلاجه، حيث يعمل الباحثون على دراسة تثبيط تكوين البروتينات الليفية للحد من تقدم مرض الزهايمر والإصابة به.