إكتشاف تكنولوجيا النانو
تكنولوجيا النانو (Nanotechnology) هي تقنية تعمل على دراسة المادة وفهمها ومراقبتها بأبعاد تتراوح ما بين 1 و 100 نانومتر والتي يمكن استخدامها في جميع المجالات العلمية المختلفة، مثل: الفيزياء، والكيمياء، والبيولوجيا، وعلوم المواد، والهندسة.
من الجدير بالذكر أنّ مصطلح تقنية النانو أو تكنولوجيا النانو يتعلق بالفهم الأساسي للخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية على المقاييس الذرية والجزيئية، والتحكم بهذه الخصائص الخاضعة للرقابة لإنشاء مواد وأنظمة وظيفية ذات قدرات فريدة.
اكتشاف تكنولوجيا النانو
بدأت الأفكار والمفاهيم تتكون لعلم وتكنلوجيا النانو قبل فترة طويلة من استخدامه، وذلك عندما اقترح الفيزيائي ريتشارد فاينمان (Richard Feynman) في اجتماع الجمعية الأمريكية للفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في التاسع والعشرين من شهر كانون الأول في عام 1959، موضوعاً بعنوان “هناك حيز كبير في القاع” (بالإنجليزية: There’s Plenty of Room at the Bottom)، حيث قام فاينمان بوصف عملية يتمكن فيها العلماء من التحكم والتأثير على الذرات الفردية والجزيئات، وبعد عقد من استكشافه للمعالجة الآلية فائقة الدقة (بالإنجليزية: Ultraprecision machining)، قام الأستاذ نوريو تانيجوتشي (Norio Taniguchi) بابتكار مصطلح تكنولوجيا النانو، وحتى عام 1981 بدأت التكنولوجيا النانوية مع تطوير مجهر المسح النفقي (بالإنجليزية: Scanning Tunneling Microscope) الذي يمكن من خلاله رؤية الذرات الفردية الصغيرة.
فوائد تكنولوجيا النانو
توفر تكنولوجيا النانو العديد من الفوائد التي تدخل في العديد من المجالات الحياتية، فهي تساعد على تحسين العديد من القطاعات التكنولوجية والصناعية إلى حد كبير، مثل: تكنولوجيا المعلومات، والطاقة، والطب، والأمن الوطني، وعلوم البيئة، وسلامة الأغذية، والعديد من الأمور الأخرى، كما أنها تعمل على تكييف هياكل المواد في مقاييس صغيرة جداً لتحقيق خصائص محددة لها، حيث يمكن من خلالها تقوية فعالية المواد، مع أن تكون خفيفة الوزن، وأكثر متانة، وتفاعلاً وتشابكاً، فالعديد من المنتجات التجارية اليومية الموجودة في السوق تعتمد على تكنولوجيا النانو، فعلى سبيل المثال يمكن أن تساعد الأغشية أو الطبقة الرقيقة النانوية الشفافة على شاشات الحاسوب، والكاميرا، والنظارات، والنوافذ، والأسطح الأخرى، أن تجعلها مقاومة للماء، ومضادة للانعكاس، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء، أو مقاومة للخدش، أو موصلة للكهرباء.
كما دخلت تكنولوجيا النانو في المنتجات الاستهلاكية، حيث تم ربط المليارات من شعيرات النانو المجهرية التي يبلغ طول كل منها حوالي 10 نانومتر، جزيئياً على الألياف الطبيعية والاصطناعية لإضافة خاصية مقاومة البقع في الملابس والأقمشة، كما أنه تم استخدام البلورات النانوية أكسيد الزنك لصنع واق من أشعة الشمس غير مرئية، فهي تحمي من الأشعة فوق البنفسجية، كما أنه قد تم تضمين البلورات الفضية النانوية في الضمادات لقتل البكتيريا ومنع العدوى
تأثيرات تقنية النانو
الكثير من التطبيقات البشرية والطبية والأخلاقية والنفسية والقانونية والبيئية، والمرتبطة بالعديد من المجالات ومنها الهندسة، وعلم الأحياء، والكيمياء، والحوسبة، وعلوم المواد، والتطبيقات العسكرية، والاتصالات بل ان تأثيراتها يصعب حصرها
و تشمل فوائد تقنية النانو تحسين أساليب التصنيع، وأنظمة تنقية المياه، وشبكات الطاقة، وتعزيز الصحة البدنية، الطب النانوي، وتحسين طرق إنتاج الأغذية والتغذية على نطاق واسع والبنية التحتية لصناعة السيارات. المنتجات المصنوعة مع تقنية النانو قد تتطلب العمل قليلا، والأرض، أو الصيانة، وتكون ذات إنتاجية عالية، وانخفاض في التكلفة، ولها متطلبات متواضعة للمواد والطاقة
إلا أن المخاطر قد تكون مرتبطةً بكلٍ من المجالات البيئية والصحية، وقضايا السلامة والآثار السلبية للجسيمات الدقيقة التي يتم دراستها قبل أن يفرج عنهم؛ الآثار الانتقالية مثل النزوح من الصناعات التقليدية ومنتجات تكنولوجيا النانو أصبحت مهيمنة؛ التطبيقات العسكرية مثل الأسلحة البيولوجية، والمراقبة من خلال مجسات النانو، والتي تثير قلق المدافعين عن حقوق الخصوصية
هناك جدل حول ما إذا كان موضوع تقنية النانو خاصا بالتنظيمات الحكومية، والهيئات التنظيمية، كوكالة حماية البيئة الأمريكية ومديرية الصحة وحماية المستهلك التابعة للمفوضية الأوروبية والتي قد بدأت التعامل مع المخاطر المحتملة لهذه التقنية المثيرة للجدل. ومن الجدير بالذكر أن العالم العربي يفتقر إلى هذه المؤسسات. كما كان لقطاع الأغذية العضوية السبق في التعامل مع الاستبعاد المنظم للجسيات النانوية من عملية الإنتاج العضوية المعتمدة في كلٍ من أستراليا والمملكة البريطانية المتحدة
الآثار الصحية والسلامة من الجسيمات النانوية
لا يمثل التواجد البحت للمواد النانوية (و هي المواد التي تحتوي على جسيم نانوي) أي تهديدٍ في حد ذاته. إلا أنه هناك سماتٍ معينةٍ تجعل منها محفوفةً بالمخاطر، وعلى الأخص حركتها تفاعلها المتزايد. وأنه فقط في حالة أن خصائصاً معينةً لبعض الجزئيات النانوية كانت ضارة للكائنات الحية أو البيئة فن ذلك سيسفر عن مواجهتنا لخطرٍ جلٍ. وفي هذه الحالة يمكن أن نطلق علي ما الناتج تلوثٍ نانويٍ.
كما أننا في حاجةٍ إلى التمييز بين نوعين للبنية النانوية وذلك عند مواجهة التأثير البيئي والصحي للمواد النانوية ويتمثلان في: (1): مركبات النانو والأسطح النانوية ومكونات النانو (سواءً الإلكترونية أو البصرية أو الحساسة…)، حيث يدمج الجزئيات على صعيد النانو ضمن خلاصة المادة أو المادة نفسها أو حتى الأجهزة (الجزئيات النانوية «الثابتة»)؛ و (2): الجزئيات الناوية «الحرة»، حيث تتواجد جزئيات النانو الفردية لمادةٍ ما ضمن بعض مراحل عملية الإنتاج والاستخدام. وقد تندرج جزئيات النانو تلك ضمن أحد أصناف نطاق النانو للعناصر أو المركبات البسيطة وكذلك المركبات المعقدة حيث يكون الجسيم النانوي مطليّاً بمادةٍ أخرى (جسيم نانوي «مطليّ» أو جسيم نانوي «جوهري القشرة»).
و من ثم فهناك إجماعٍ للرأي أن: على الرغم من أنه يجب على المرء أن يكون واعياً بالمواد المحتوية على جزئياتٍ نانويةٍ ثابتةٍ، إلا أن القلق الحالي يتمثل في الجزئيات النانوية الحرة.
هذا بالإضافة إلى أن الجزئيات النانوية مختلفةً بصورةٍ كبيرةٍ عن نظرائها الحاليين، ومن ثم لا يمكن اشتقاق تأثيراتها المتنوعة والمتعددة من السمية المعروفة للمواد دقيقة- الحجم. وتسفر تلك النقطة عن إثارة قضايا هامة لمواجهة التأثيرات الصحية والبيئية للجزئيات النانوية الحرة.
و لتعقيد الأمور أبعد من ذلك، فمن الضروري عند التحدث عن الجزئيات النانوية ألا يكون المسحوق أو السائل المحتوي على جزئيات نانوية أحادي التشتت أبداً [2]، ولكنه يحتوي بدلاً من ذلك مدىً متنوعاً من أحجام الجزيئات. ويسفرذلك عن تعقيدٍ للتحليل التجريبي حيث أن الجزئيات النانوية الأكبر في الحجم قد يكون لها خصائصٍ مختلفةٍ عن تلك الأصغر في الحجم. هذا بالإضافة إلى أن الجزئيات النانوية تظر توجهاً للتجمع، ومثل تلك التجمعات غالباً ما يكون أداؤها مختلفاً عن الجزئيات المتفردة.
و قد تميزت جرعة الإيثيل والمشتملة على أنواعٍ مختلفةٍ من الجزئيات النانوية والتي كان يتم إعطائها لفئران المعامل على مدى ستة أشهرٍ، بمؤشر سكوفكجائير، تيمناً باسم العالم كاسبر سكوفكجائير.
و يجري المعهد القومي للسلامة المهنية والصحة العديد من الأبحاث حول كيفية تفاعل الجزئيات النانوية مع أنظمة الجسم وكيفية احتمالية تعرض العاملين في المصانع أو أثناء الاستخدام الصناعي للمواد النانوية للجزئيات النانوية الحجم. حيث يُصدر المعهد القومي للسلامة المهنية والصحة الإرشادات المتوافقة مع أفضل المعرفة العلمية والهادفة للتعامل مع المواد النانوية.
و قد اقترحت إ. مارلا فلتشر من «لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية وتقانة النانو» أن: لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية، والتي تعد مسؤولةً عن حماية الجمهور من أية مخاطرٍ غير مبررةٍ للإصابة أو الموت المصاحب لمنتجات المستهلك، غير مجهزةٍ بشكلٍ جيدٍ للإشراف على سلامة المنتجات المعقدة عالية التقنية والمنتجة بواسطة تقانة النانو.
كما تركز اهتمامات المدى الأطول على التأثيرات الخاصة بالتقنيات الجديدة على المجتمع بقطاعاته العريضة، وكذلك على ما إذا كان من الممكن لتلك التأثيرات أن تؤدي إلى ظهور اقتصاد ما بعد الندرة، أو قد تؤدي إلى تفاقم فجوة الثروة فيما بين الأمم المتطورة والنامية. هذا بالإضافة إلى أن تأثيرات تقانة النانو على المجتمع ككل وعلى صحة البشر والبيئة كذلك، بالإضافة إلى تأثيراتها على التجارة والأمن وأنظمة الغذاء، بل حتى على تعرف مصطلح «البشري» لم يتم تحديد ملامحها بعد أو تسييسها كذلك
