النانو تكنولوجى وألياف الكربون النانوية وتحلية المياه بإستخدام الجرافين .

النانو تكنولوجي علم يهتم بدراسة تركيب وخواص وصفات وتصنيع المواد الثانوية في مختلف المجالات ويتعامل مع الأحجام المتناهية الصغر والتي تقارب الأحجام الذرية ،

واستطاع الإنسان بتلك التقنية صنع تراكيب ومواد لها خواص فريدة قامت بتغذية التطورات الصناعية ودعمت الثورة الصناعية الرابعة ،

فتتكامل هذه المواد مع الذكاء الاصطناعي فتقدم المواد الذكية التي تستشعر وتستجيب للمؤثرات المحيطة بها ولها ذاكرة تحلل البيانات الواصلة إلى أجهزتها الرقمية ،

وتتكامل علوم المواد مع الذكاء الاصطناعي والتقنية الحيوية لتقدم مواد تطلق الدواء حين تستشعر اِخْتِلَالاً في وظائف الجسم الحيوية ،

فبفضل تكنولوجيا النانو والمجاهر الإلكترونية تم فك طلاسم تصميمات معقدة موجودة في الطبيعة ،

وتركزت جهود العلماء على استخدام هذه التقنية في مجالات عديدة منها :

1 ــ تشخيص الأمراض ومعالجتها وإيصال الدواء إلى داخل الجسم وتدمير الأورام واكتشاف التلف والعدوى .

2 ــ للتحسين في تصميم الأقمار الصناعية .

3 ــ لتطوير مواد لها خواص ميكانيكية وكيميائية وحرارية وإلكترونية وكهربائية جديدة ولها استخدامات مختلفة .

4 ــ ابتكار أجهزة ثانوية منها الحواسيب النانوية والترانزستورات النانوية .......

5 ــ مراقبة ومعالجة المشكلات البيئية وتدوير المخلفات في الصناعات الثقيلة .

6 ــ تحلية المياه وتنقيتها .

7 ــ تحسين وتطوير الخلايا الشمسية .


وتستخدم ألياف الكربون النانوية في صناعة شاشة عرض مسلحة ورقيقة حيث تندفع الإلكترونات من أنابيب الكربون الثانوية وفي صناعة قلم حبر يقوم بدفق الذرات بدلا من الحبر ويصنع منها أسلاك وأشباه موصلات وموصلات ، وتتميز بأنها خاملة كيميائيا وتشبه المعادن وأشباه الموصلات بالنسبة للتوصيل الكهربي كما أنها أدق من الشعرة وفي قوة الماس ،

ويمكن توليد طاقة كهربية عن طريق السريان الأسموزي خلال ألياف ثانوية من نيتريد البورون حيث تم تصميم غشاء غير منفذ وعازل كهربي مثقوب بثقب وحيد وإدخال ألياف ثانوية من نيتريد البورون ثم غمر القطبين على جانبي الألياف الثانوية ووضع الغشاء للفصل بين مستودعين للمياه العذبة والمالحة ،

ويمكن صناعة أقطاب كهربائية للبطاريات تعتمد على الرغاوي المعدنية ذات التركيب الثانوي فائق الصغر حيث تم وضع كرات من البوليمرات على سطح مادة موصلة للتيار الكهربي وباستخدام تقنية الطلاء الكهربائي لملء الفراغات بين الكرات بمادة النيكل ثم إذابة كرات البوليمرات وأغلب المعدن للحصول على إسفنجة النيكل وزرع المادة النشطة أعلى تلك الطبقة الإسفنجية ،

كما تأثرت صناعة الغزل والنسيج بتكنولوجيا النانو سواء بإضافة مواد نانوية إلى الغزل أو إستخدمت فى تغطية الألياف النسيجية والأقمشة مما أكسبها صفات فريدة منها الرقة والليونة والرونق ومنها المقاوم للنيران أو للمياه أو للتراكم البكتيرى ،

وفى مجال الزراعة ووقاية النبات من خلال تحضير مستحضرات ومبيدات نانوية منها مبيدات حشرية نانوية شفافة اللون ولها مسام ترش على النبات كحائل بين الحشرة والنبات ، كما يمكن عمل كبسولة بها ثقوب تخرج المبيدات بميكانيكية معينة ،

وتتسبب التركيزات العالية من العناصر الثقيلة الكادميوم والزئبق والرصاص فى البيئة المائية فى تراكم تلك العناصر فى جسم الكائنات البحرية وتنتقل خلال السلسلة الغذائية إلى الإنسان فتسبب له الفشل الكلوى ولين العظام وإختلال وتدهور فى الجهاز العصبى ، لذلك تستخدم النقاط الكمية فى الكشف عن الملوثات فى الماء والغذاء حيث تعمل كمجس ضوئى لأيونات المعادن الثقيلة مثل الزئبق ،

ويمكن تحلية المياه وتنقيتها بإستخدام الجرافين وهو غشاء رقيق له سُمك ذرة من الكربون ويشبه تركيب جدار ألياف الكربون النانوية وفتنفذ جزيئات المياه النقية وتلتصق الشوائب والزيوت والملوثات بالغشاء .