تكنولوجيا النانو في مجال المعلومات واالتصاالت:

الفرص والتحديات

د. رحاب فايز أحمد سيدمدرس تكنولوجيا المعلومات بقسم المكتبات والوثائق

كلية اآلداب – جامعة بني سويف

تع--د تكنولوجي--ا الن--انو ث--ورة علمي--ة هائل--ة ال تق--ل عن الث--ورة الص---ناعية ال---تي نقلت اإلنس---ان إلى عص---ر اآلالت أو ث---ورة التكنولوجي-ا ال-تي نقلت اإلنس-ان إلى عص-ر الفض-اء واالتص-االت واإلن--ترنت، وتط--ور ش--امل في مختل--ف المج--االت وك--ل ف--روع العل-وم, فم-ا تقدم-ه تكنولوجي-ا الن-انو ه-و الق-درة على ص-نع ك-ل م-ا

كلف-ة أق-ل وج-ودة أعلى وه-ذه الق-درة س-تكون تيتخيل-ه اإلنس-ان بمفت-اح التق-دم العلمي ال-ذي س-يغير مع-الم الحي-اة على نح-و ق-د ال يس-تطيع اإلنس-ان تص-ور ك-ل أبع-اده الي-وم، وفي ذل-ك يق-ول أح-د العلم-اء إن م-ا س-ننتجه ونكتش-فه باس-تخدام ه-ذه التكنولوجي-ا في الس--نوات القليل--ة القادم--ة س--وف يع--ادل ب--ل س--يتجاوز م--ا تم

.اكتشافه منذ أن خلقت األرض

تعريف تكنولوجيا النانو ومصطلحاتها

تكنولوجي--ا الن--انو هي الجي--ل الخ---امس ال---ذي ظه---ر في

عالم اإللكترونياتوق-د س-بقه أوال الجي-ل األول ال---ذي اس---تخدم المص---باح اإللك-----تروني بم-----ا في-----ه

.التليفزيون

ويتمث----ل في الجي ل الث اني اكتش----اف الترانزس----تور، وانتش----ار

تطبيقاته الواسعة.

من اإللكتروني--ات الجي ل الث الث ويتمث-ل في اس-تخدام ال-دوائر التكاملي-ة، وهي عب--ارة عن قطع--ة ص--غيرة ج--دا ش--كلت م--ا تش-كله تقني-ات الن-انو في وقتن-ا الح-الي من قف-زة هام-ة في تط-ور وتقلي-ل حجم ال-دوائر اإللكتروني-ة فق-د ق-امت ب-اختزال حجم العدي-د من األجه-زة ب-ل رفعت من كفاءته-ا وع-ددت

من وظائفها

الجيل الرابع ويتمث--ل في اس--تخدام المعالج--ات الص-غيرة، ال-ذي أح-دث ث-ورة هائل-ة في مج---ال اإللكتروني---ات بإنت---اج الحاس---بات الشخص---ية والرق---ائق الحاس----وبية الس----يليكونية ال----تي أح----دثت تق----دما̀ في العدي----د من

.المجاالت العلمية والصناعية

يع---ني مص---طلح ن---انو الج---زء من المل-ي--ار؛ فال-ن--انوم-تر ه--و واح--د -على الم-لي-ار من الم-ت-ر و-لكي نت-خي-ل ص-غر

النانو متر نذكر ما يلي؛ تبل---غ س---ماكة الش---عرة الواح---دة

م-----ترا أي - ميك-----رو50لإلنس-----ا-ن نانو متر, 50,000

وأص-غر األش-ياء ال-تي يمكن لإلنس-ان رؤيته-ا ب-العين المج-ردة يبل-غ عرض-ها

ن--انو م--تر، وعن--دما 10,000ح--والي تص-طف عش-ر ذرات من الهي-دروجين ف-إن -طوله-ا يب-ل-غ ن-انو- م-ترا- وا-ح-دا في-ا

ل-ه من شي-ء دقي-ق ل-لغاية.-

ذرات ومسافات سيليكون

~tenths of nm

رأس دبوس1-2 mm

كريات دم حمراء

مع كرية بيضاء~2-5 m

DNA~2.5 nm width

شعرة بشرية

~ 60-100 m

مقياس النانو: إن الس ابقة ”ن انو“- هي من الكلم ة

ت ي ن ية ”ن ان وس” أو دووارف ” الال( ب البليون 9-10)وال تي تع ني واح د

* علم النان و : من الشيء يتعام ل م ع الم واد في علمهو

ال بمقي اسمس تواها ال ذري والجزي ئي ن انو م تر وه و ايض ا علم 100 يزي د عن

الخص ائصودراس ة باكتش افيهتم * تقنية النانو : المميزه لمواد النانو ..

الق دره على تعطين ا التقني ه الل تي ةجه زألالتحكم المباش ر في الم واد وا

ن انو م تر 100 تق ل عن بعاده اأال تي وذل ك بتص نيعها ومراقبته ا ودراس ة

.. خصائصها

نبذه تاريخية عن تكنولوجيا النانو

ال يمكن تحدي د عص ر أو حقب ة معين ة ل بروز تكنولوجي ا الن انو، كم ا أن ه ليس من المع روف بداي ة اس تخدام اإلنس ان للم ادة ذات الحجم الن انوي، لكن من المعل وم أن أح د المقتني ات الزجاجي ة وه و ك أس المل ك الروم اني اليكورج وس في الق رن الراب ع الميالدي الموج ودة في المتح ف البريط اني يحت وي على جس يمات ذهب وفض ة نانوي ة، حيث يتغ ير ل ون الك أس من األخض ر إلى األحم ر الغ امق عن دما يوض ع في ه مص در

ضوئي.

ولكن من الواض ح أن من أوائ ل الن اس ال ذين اس تخدموا ه ذه التكنولوجي ا )ب دون أن ي دركوا ماهيته ا( هم الع رب والمس لمون؛ حيث ك انت الس يوف الدمش قية )الق رن الس ابع عش ر( المعروف ة بالمتان ة ي دخل في تركيبه ا م واد نانوي ة تعطيه ا ص البة ميكانيكي ة، كم ا ك ان ص انعوا الزج اج في العص ور الوس طى يس تخدمون حبيب ات ال ذهب النانوي ة الغروي ة

للتلوين.

أول من وص ف تقني ة الن انو ريتش ارد ه و الع الم الفيزي ائي

الح ائز على ج ائزة فيم ان ق دم 1959في ع ام ف نوب ل

محاض رة بعن وان فيم ان هن اك مس احة واس عة في “

”األسفلوال تي اق ترح فيه ا أن ق وانين الفيزي اء تس مح لإلنس ان أن يس تخدم آالت ص غيرة لص نع آالت أك ثر ص غرا في

المستوى الذري والجزيئي.

تطبيقات تكنولوجيا النانو

الن انو تكنولوجي ايمكن من خالل ص نع س فينة فض ائية في حجم ال ذرة يمكنه ا اإلبح ار في جس د اإلنس ان إلج راء عملي ة جراحي ة والخ روج من دون جراح ة، كم ا تس تطيع ال دخول في ص ناعات الموج ات الكهرومغناطيس ية ال تي تتمكن بمج رد مالمس تها للجس م على إخفائ ه مث ل الط ائرة أو الس يارة ومن ثم ال يراه ا ال رادار ويعلن

اختفاءها.وق د تمكن ب احثون من إدخ ال ن انو الفض ه إلى المض ادات الحيوي ة . ومن المع روف أن الفض ة ق ادرة على قت ل ح والي

جرثوم ة دون أن ت ؤذي 650. الجس م البش ري

المجال الحربي والعسكري

ال دول المتقدم ة لص نع توص لت اليدكفطائرات تجسسية بحجم

صنع روبوت ات تك اد تط ابق الكائن ات الحي ة، مص ممة على غ رار الصراص ير، تس تطيع التس لق على الج دران والس اللم والتض اريس

.الصخرية المختلفةاس تخدام نح ل ق ادر على اكتش اف

المتفجرات.صنع أنظم ة ترص د من مس افة بعي دة الحال ة الذهني ة لألش خاص المش كوك بهم، أو المرغ وب بم راقبتهم والتجس س على أفك ارهم، باس تخدام تقني ة قريب ة من التص وير ب الرنين المغناطيس ي وس واه، بحيث تتمكن ه ذه األنظم ة من كش ف نواي ا الش خص وق راءة أفك اره

مسبقا

كم ا تتن افس الش ركات الك برى المتخصص ة في تص نيع الحاس بات اآللي ة، على تحقي ق إنج ازات مهم ة في ه ذا المج ال باالعتم اد على تكنولوجي ا الن انو. ويمكن تحدي د االتجاه ات التطويري ة على الحاس بات اآللي ة في ثالث اتجاه ات

رئيسية هي:زي ادة س رعة المعالج ات باالعتم اد •

على الموص الت الض وئية وخفض مع دل اس تهالك الطاق ة واالنبع اث

الحراري. زي ادة الس عة التخزيني ة ل ذاكرة •

م ع RAMالوص ول العش وائي ق درتها على االحتف اظ بالبيان ات

حتى بعد انفصال مصدر الطاقة. زي ادة مع دل االحتف اظ بالطاق ة •

لبطاري ات أجه زة الحاس ب والهاتف المحمول.

إنت اج وس ائط تخ زين بيان ات •بسعات تخزينية هائلة.

العالم في نانوي كمبيوتر معالج أوللتوضيح تلونيها تم إلكتروني ميكروسكوب صورة هذه

. لمعالج نانوية أسالك الصورة توضح الصورة معالمنانوية الكرتونية دائرة على موضوع  نانوية

تحديات تكنولوجيا النانو

دوم ا عن د ك ل تط ور علمي أو تق ني يح دث انتق ادات وتنتش ر المخ اوف كم ا حص ل في

 الص ناعية األولى وعن د اخ تراع الكم بيوتر الث ورةوظه ور الهندس ة الوراثي ة وغيره ا .تتركز

في: االنتقادات أن الن انو جزيئ ات ص غيره ج د�ا إلى الح د ال ذي يمكنه ا من التس لل وراء جه از المناع ة في ا أن تنس ل من الجس م البش ري، وبإمكانه ا أيض �خالل غش اء خالي ا الجل د والرئ ة وم ا ه و أك ثر إث ارة للقل ق أن بإمكانه ا أن تتخطى ح اجز دم

الدماغ

المخ اوف من أن يص بح الن انو روب وت ذاتي  في الحي اة التك اثر, أي: يش به التك اثر الموج ود

الطبيعي ة فيمكن ه أن يتك اثر بال ح دود ويس يطر ليس هنال ك ص يغة متف ق عليه ا دولي ا الختي ار على كل شيء في الكره األرضية. 

درج ة س مية الجس يمات النانوي ة .ليس هنال ك اتفاق ات معياري ة لتق ييم اآلث ار البيئي ة

يمكن أن تس تخدم لتط وير أس لحة نانوي ة تعطي للجسيمات النانوية.اس تخدامات أك ثر مك را مم ا تملك ه األس لحة

مثال القنبل ة يمكن أن تس تخدم لتفج ير النووي ة.أش ياء مح ددة، ولكن االالت النانوي ة يمكن أن تس تخدم للتس لل أو االحتالل أو الس يطرة على

منطقة أو العلم كله.

على فهم تكنولوجي ا الن انو س اعد تالع الم من حولن ا وس وف يعطى إله ام وق وة دف ع لع دة أجي ال من

العلماء في المستقبل.

لذلك أجي ال المس تقبل س وفتس تمر في رحل ة الخي ال م ع

إلى مس توى متق دم تكنولوجي ا الن انو لجعل الحياة أكثر سهولة