مركبات دقيقة في أجهزتنا الدموية
ثورة النانوتكنولوجي تثير شهية الصناعيين
|
إعداد: منيرة عبدالله
إذا كنت تعتقد أن الأفلام السينمائية التي تتحدث عن المركبات المصغّرة التي تحقن في الدم نوع من الخيال البحت، فيجب عليك أن تعيد التفكير. ليس فقط في فيلمي «في أعماق الفضاء» و «الرحلة الفضائية الممتعة» هما مصدر هذه الفكرة. فمشروع المركبات الدقيقة التي تسير مع كريات الدم أمر محتمل تحقيقه في المستقبل القريب، وذلك عن طريق علم النانوتكنولوجي أو «التقنية الدقيقة».
وفن تحويل المواد إلى الحجم الذري، سيكون الطريق الجديد للمستقبل القادم بسرعة، وخاصة لاستخدامها في بناء الآلات الدقيقة مثل الروبوت. لقد اتحد مكتب التطوير الإقليمي بجامعة غرب سيدني UWS مع مجموعة النانوتكنولوجي، للإعلان عن هذا الفرع الجديد في الكيمياء.
يقول بوب كريلمان الأستاذ المساعد ومدير المشروع: إن النانوتكنولوجي علم خاص يقوم بتوحيد وضم جميع أنواع العلوم باحتمالات لا حد لها ولا يمكن التنبؤ بنتائجها. أما حجم النانو أو النانوسكيل فهو أصغر بحوالي 80 ،000 مرة من قطر الشعر البشري.
يقول البروفيسور ويلسون عميد مركز علوم التكنولوجيا والبيئة في الجامعة: خلال الثلاثين سنة القادمة سيكون بالإمكان العمل على جزيئات أصغر بألف مرة من الجزيئات الحالية، إنه فعلاً كالخيال العلمي، لكن يمكن تطبيقه على الأشياء العملية واليومية، تصور ثوباً مصنوعاً من الألياف التي يمكن أن تغير لونها عندما تريد، أو نانو كمبيوتر دقيق وصغير الحجم يمكن أن يدخل خلال جسم الإنسان ويساعده في كشف الأمراض التي يعاني منها!.
أما بالنسبة للو بابي «أحد مخترعي الأدوات الطبية» فيقول: إن البحث في هذا المجال ضروري جداً. يجب على رجال الصناعة القيام بمثل هذا النوع من البحوث، فهذه العلاقات هي المستقبل القادم للدولة.
النانوتكنولوجي
أو «التقنية الدقيقة»
أجهزة استشعار تزرع في المخ تمكِّن المصاب بالشلل الرباعي من السير، بنطلونات ذات ألوان تنفر البقع، مغاسل للحمامات لا تحتاج إلى التنظيف أبداً، بدل واقية من الرصاص ودروع ديناميكية يمكن أن تتصلّب أو تلين على حسب الحاجة. كل هذه المنتجات المحتملة هي نتاج ثورة تسمى النانوتكنولوجي، وهي هندسة جزيئية تستلزم مواد أصغر آلاف المرات من الشعر البشري، لإنتاج الأجهزة الصغيرة والأقمشة المحسنة، والعديد من المواد الأخرى الجديدة. إن العلماء الذين يستخدمون هذه الذرات في بناء المكعبات يحلمون باستخدامها في التطورات الدوائية والكمبيوترات الخارقة والطاقة والتنظيف وحماية البيئة.
ستكون هذه التكنولوجيا أكبر المشاريع العلمية التي ستمول من قبل حكومة الولايات المتحدة الأمريكية منذ سباق الفضاء في الستينات. ولأهمية هذا العلم فهنالك 000 ،40 عالم أمريكي لديهم المقدرة على العمل في مجال النانوتكنولوجي اليوم، كما سيكون هنالك حاجة إلى 000 ،80 عامل في سوق النانوتكنولوجي، المقدر بتريليون دولار أمريكي عام 2015، طبقاً للوكس كابيتال Lux Capital، وهي شركة مغامرة في نيويورك تستثمر فقط في أعمال النانوتكنولوجي. وبالفعل فقد اخترع العلماء جهاز استشعاري دقيق يوضع عند القسطرة القلبية لذوي المشاكل الصحية في القلب، وبذلك يمكن أن تقوم بمتابعة تدفق الدم، وربما يمكنها الكشف عن الأزمات القلبية قبل حدوثها .
حالياً يقوم دييغو ريستريبو «عالم بيولوجي في مركز علوم الصحة» بتطوير جهاز استشعاري دقيق جداً يمكنه الذهاب داخل المخ، سيتابع هذا الجهاز الخلايا العصبية ثم يشير إلى مواضع الفشل فيها، ولهذا يمكن في يوم من الأيام أن يستطيع المريض المصاب بالشلل الرباعي المشي مرة أخرى. كما توجد لونجمونت Longmont وهي شركة لتصنيع منتجات النانو، تقوم بإنتاج مساحيق محكمة هندسياً لإنتاج شاشات كمبيوتر متحركة، وبطاريات دائمة للكمبيوترات المحمولة، وحماية من الأشعة فوق بنفسجية في مساحيق التجميل.
سباق محموم
ولجدّية هذه الثورة، فقد بدأ السباق المحموم في تكنولوجيا النانو، فبعض الولايات وضعت رهانا كبيرا على هذا العلم، كما قامت نيويورك وآي بي إم بالمساهمة ب 150 مليون دولار لإنشاء مختبر خاص بالنانوتكنولوجي في جامعة ألباني بولاية نيويورك. كما تقوم الولاية بالعمل على جذب شركات النانوتكنولوجي الجديدة إلى المنطقة. هذا بالإضافة إلى ولاية تكساس وماساتشوسيتس ونيوميكسيكو وميتشيغان، والعديد من الولايات التي قدمت مبادرات لتعاون اكبر بين الباحثين والأعمال المطروحة. يقول بيتر هيبرت «مدير شركة لوكس كابيتال»: هذا شيء منطقي جداً، فستكون صناعة ضخمة في حلول عام 2015 وجميع هذه الولايات تريد نصيب الأسد من هذا النشاط. وكذلك هي الحال في بقية أنحاء العالم، فقد زادت اليابان تمويلها إلى بليون دولار لدعم بحوث النانوتكنولوجي هذه السنة، أكثر ب700 مليون دولار عن السنة الماضية. كما سينفق الاتحاد الأوروبي أكثر من بليون دولار خلال 2006 ، وقامت كندا بالتعاون مع جامعة ألبيرتا بوضع 120 مليون دولار لإنشاء معهد قومي للنانوتكنولوجي، على أمل أن تكون الزعيم العالمي في هذا المجال في المستقبل.
على أرض الواقع
حالياً تقوم Leviصs Dockers و Eddie Bauer ببيع نوع من البنطلونات التي يكون ملمسها قطنياً إلا أنها تحتوي على المستوى الذري على طبقة تجعل الأوساخ والسوائل والكتشب تتدحرج دون أن تتسبب في تواجد أي نوع من البقع. وتقوم شركة Nanogate الألمانية بصنع طبقة من الفخار أو السيراميك على البانيو أو مغاسل الحمامات لحمايتها من الاتساخ.
ويعمل الباحثون في معهد ماساتشوسيتس للتكنولوجيا على تطوير الدرع الديناميكي، هذا الدرع يمتلئ بالخرز الأجوف الذي يحتوي على جزيئات مغناطيسية صغيرة، يصطف هذا الخرز بجانب بعضه البعض ويقوم بالتصلب بمقدار 50 مرة عن وضعه الطبيعي عند تعريضه للمجال المغناطيسي، وبذلك يمكن للجنود تنشيط هذا الدرع فور سماعهم لإطلاق النار أو إذا وجهت لهم الطلقات النارية فيقوم الدرع بالتصلب الفوري للوقاية ضد الرصاص. من جهة أخرى فقد عُرف بيل جوي «رئيس العلماء في صن مايكروسيستيمز» بأنه من أكبر الناقدين بصراحة لعلم النانوتكنولوجي، فقد كتب مقالاً يتنبّأ فيه بأنه إذا ما وقعت هذه التكنولوجيا في الأيدي الخاطئة فسيكون العالم على شفا خطر عظيم. وعندما يتم تحويل رواية مايكل كريتشتون التي تتحدث عن الروبوتات الخبيثة المصنوعة بتكنولوجيا النانو إلى فيلم، كما هو مخطط له فستزيد من تلك المخاوف التي أشار إليها جوي. إلا أن معظم العلماء يستخفون بمثل هذه المخاوف التي تتعلق بالروبوتات، ويركزون على المشاكل التي قد تحدثها هذه التكنولوجيا في البيئة.
تقول فيكي كولفين «أستاذة تدرس مثل هذه القضايا في جامعة هيوستن»: لا يمكن لأي شخص معرفة ما قد يحدث عند إدخال مواد النانو كأوكسيد الحديد في الجلد البشري، أو عند إلقائها كالقمامة في الماء، كما تطلب كولفين من الشركات المعنية بالنانوتكنولوجي توخي الحذر عند عملها في هذا المجال.
تقول: إننا لا نريد أخطاءً عند اندفاعنا إلى الأمام في هذا العلم لمجرد إيجابياته، لأنه سيكون هنالك نتائج حتمية لذلك. إن الجمهور يريد معرفة ما هي الفوائد وما هي التكاليف .
قدرة الدهان على تغيير
لونه تلقائياً
إن فكرة الملابس التي يمكنها تصغير نفسها حتى تكون بمقاس مرتديها، والألوان التي تتغير حالما يدخل الشخص داخل غرفة مظلمة، أصبحت أقرب للواقع هذه الأيام، عندما أعلن ذلك العلماء اكتشافهم الجديد في عالم النانوتكنولوجي.
لقد أعلن العلماء في جامعة أدنبره بالتعاون مع فريق في بولونيا، أنهم استطاعوا إنتاج جهاز تحكم عن بعد لروبوتات بحجم ذرة الرمل يمكن أن تقوم بالدوران حالما يوجه إليها حزمة ضوئية. حتى الآن، تمكن العلماء من تصميم الجزيئات المتحركة التي يمكنها الحركة والتنقل ضمن خطوط مستقيمة فقط. يقول البروفيسور ديفيد لاي الذي قاد المشروع: بهذا التطبيق الواقعي يمكن إنتاج دهان ذاتي التنظيف أو يمكن طلاؤه في غرفة الطفل وسيقوم بتغيير لونه ذاتياً عند إضاءة الغرفة. وبالقدرة على استغلال السلسلة الجزيئية للمواد، فسيكون بالإمكان أيضاً إنتاج البلاستيك والملابس التي يمكنها تغيير حجمها، ولذلك فشيء ما مثل الملابس التي تتقلص حتى تكون بمقاس الشخص الذي يرتديها شيء يمكن تحقيقه بالتأكيد.
هنالك تنبؤات مستقبلية كثيرة لما يمكن أن تقوم به تقنية النانو من إنهاء للمجاعات إلى الزجاج ذاتي التنظيف وعلاجات السرطان.
المحركات أيضاً
بالرغم من أن أجزاء الآلات كالتروس والمكابس لا تتحرك إلا إذا تعرضت لقوة دافعة خارجية، إلا أن الجزيئات الدقيقة المتحركة في النانوتكنولوجي تتحرك باستمرار في جميع الاتجاهات، والمشكلة فقط هي في التحكم في حركتها غير المستقيمة. يتكون الموتور الجزئي «أو المحرك الجزئي» الجديد من حلقتين جزئيتين صغيرتين متصلتين بخاتم أكبر ومثبتة بالرابطات الهيدروجينية، وعندما يسلط الضوء عليها فإن الحلقتين الصغيرتين ستقومان بالدوران حول الحلقة أو الخاتم الكبير وهذا سيقوم بكسر الرابطة الهيدروجينية. يقول البروفيسور لاي: سأتوقع رؤية بعض من هذه الأفكار تستعمل على أرض الواقع خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة بالتأكيد.
.....
الرجوع
.....
|
|
|
|
توجه جميع المراسلات التحريرية والصحفية الى
chief@al-jazirah.com عناية رئيس التحرير
توجه جميع المراسلات الفنية الى
admin@al-jazirah.com عناية مدير وحدة الانترنت
Copyright 2002, Al-Jazirah Corporation, All rights Reserved
| 