[كربلاء المقدسة]

بسم الله الرحمن الرحيم (وما اوتيتم من العلم الا قليلا) صدق الله العظيم
سبحانك اللهم وبحمدك اللهم لا علم لنا الا ما علمتنا
لقد طرق مسامعنا حديثاً مصطلح النانو تكنولوجي او تكنولوجيا الاجسام المتناهيه في الصغر فما هو هذا العلم
النانو تكنولوجي انها تكنولوجيا العصر وهدف العلماء والباحثين في يومنا هذا.
لا يخفى على القارئ ان النانو هو جزء من المتر يبلغ جزء من مليار من المتر (1nm=10^-9m) .
فأين تكمن أهميه هذا الجزء الصغير ولماذا تتغير مفاهيم العلم عندما نغور في بحار التناهي في الصغر؟
أثبتت البحوث الحديثة بان حجم الجسيم يؤثر على خواص المادة الفيزيائية والكيميائية وتاثيرهما على صفات المادة في علوم الحياة و علوم الطبيعه والطب والهندسه وغيرها(1). والمراد بذلك بان أي عنصر أو مركب كيميائي اذا تم تحضيره بحيث يكون حجم الجسيم المكون لهذه المادة ذي أبعاد متناهيه في الصغر (النانو) تتغير خواصه عنما اذا كان بابعاد طبيعيه. ولهذا الموضوع تطبيقات متعددة لا حصر لها نذكر منها صناعه الخلايا الشمسية ,البطاريات ,المتحسسات الكيميائية بانواعها كمتحسسات الغاز و الدايودات الباعثة للضوء. حيث يتم تحضيرالمادة الكيميائية المستخدمه في صناعه الخلايا الشمسية أو متحسسات الغاز بحجم متناهي في الصغر (نانو) وذلك لتحسين الاداء ورفع الكفاءة وتقليل الكلفه. ليس هذا فحسب بل ان شكل هذا الجسيم له التاثير الكبير على أداء الخليه الشمسية أو المتحسس المتكون منها. فقد يؤثر الشكل (مثلا وليس حصراً) على زيادة المساحه السطحيه للمادة مما لها أهميه في تطبيقات متحسسات الغاز وذلك بزيادة المساحه المتعرضة للغاز مما يزيد من حساسية الاداة.
ولعل أهم ما يجول في خاطر العلماء هو فجوة الطاقه وكيفيه السيطرة عليها. حيث يجتهد الباحثون في كيفيه تضييق هذه الفجوة لزيادة التوصيليه الكهربائية وبذلك يمكن تشغيل المتحسسات المصنوعه من اكاسيد المعادن بدرجات حرارية منخفضة دون اللجوء الى التسخين. بينما يبحث البعض الاخر منهم لزيادة هذه الفجوة.
ان أهم صفة يجب ان تتوفر بالمادة التي تستخدم في صناعه الخلايا الشمسية ولاسيما الخلايا المتعددة الطبقات هي ان تكون شفافه وذلك للسماح بأشعه الشمس باختراقها. وبهذا تكون اكاسيد المعادن الشفافه مثل (اوكسيد القصدير, اوكسيد الزنك واوكسيد التيتانيوم) هي المواد المفضلة في هذه الصناعه. ورغم ان هذه المواد تتسم بكبر فجوة الطاقه الا ان الكثير من الجهود تبذل لجعلها تمتص اكبر قدر ممكن من الاشعه الشمسية.
ومن الجدير بالذكر ان دراسة خواص هذه المواد من حيث الشكل والحجم تتم عن طريق استخدام أجهزة خاصه. حيث يتم التعرف على تركيب المادة الكيميائية باستخدام جهاز الاشعه السينية, ويتم تعيين الشكل والحجم باستخدام المجاهر الالكترونية بانواعها الماسح أو النافذ وحسب نوع المادة سواء كانت على هيئة سائل أو غشاء رقيق. أما تحديد فجوة الطاقه فيتم من خلال استخدام أجهزة مطياف الاشعه فوق البنفسجية وذلك عن طريق دراسة الاطياف الممتصة والنافذة والمنعكسة عن هذه المواد.

المصادر:

1-Liz-Marzan LM, Kamat PV (2003) Nanoscale materials. Kluwer Academic Publishers, Boston
2- Alan V. Chadwick and Shelley L.P. Savin (2008) X-ray Absorption Studies of Nanocomposites. Nanocomposites: Ionic Conducting Materials and Structural Spectroscopies.