المدونة النانوية

الماء هو أهم عنصر في الحياة على الأرض ومورداً ثميناً للحضارة الإنسانية، يمثل توفير مياه نظيفة وبأسعار معقولة لتلبية الاحتياجات البشرية تحديًا كبيرًا في القرن الحادي والعشرين في جميع أنحاء العالم، وما زال 780 مليون شخص يفتقرون إلى مصادر مياه الشرب المحسنة. فتحاول إمدادات المياه مواكبة الطلب المتزايد بسرعة والذي يتفاقم بسبب النمو السكاني وتغير المناخ العالمي وتدهور نوعية المياه ولا نبالغ في الحاجة الماسة إلى الابتكار التكنولوجي لكفاءة إدارة متكاملة للمياه. تمتلك تقنية النانو إمكانات كبيرة في تطوير المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي لتحسين كفاءة المعالجة بالإضافة إلى زيادة إمدادات المياه من خلال الاستخدام الآمن لمصادر المياه غير التقليدية . لا تعد فقط استخدام تقنية النانو بالتغلب على التحديات الرئيسية التي تواجهها تكنولوجيات العلاج القائمة ولكن أيضا لتوفير قدرات معالجة جديدة يمكن أن تسمح باستخدام اقتصادي لمصادر المياه غير التقليدية لتوسيع إمدادات المياه. عادة ما تُعرَّف المواد النانوية كمواد أصغر من 100 نانومتر في بُعد واحد على الأقل وعلى هذا النطاق تمتلك المواد في كثير من الأحيان

ماهي خلية الوقود؟ هي الخلية التي تنتج الكهرباء بتفاعل كهربائي كيميائي بإستخدام الهيدروجين والأوكسجين. فكرتها عكس فكرة تحليل الماء عند تحليل الماء بالكهرباء ينفصل الهيدروجين عن الأكسجين بواسطة قطبي الماء، وأما خلية الوقود فهي تجعل الهيدروجين يتفاعل مع الأكسجين فينتج تيار كهربائي. أهم مميزات خلايا الوقود: ١- تُعطي مستوى عالٍ جداً من الكفاءة والأمان مقارنةً بغيرها. نتيجة لقدرتها على تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربائية بشكل مباشر؛ تتميّز هذه الخلايا بكفاءتها العالية كونها لا تضيع أياً من هذه الطاقة. ٢- عملية صيانتها سهلة وبسيطة كما أنها تستمر فتره طويله. - يتم استخدامها حسب الحاجة، وذلك من خلال التحكم في حجمها. ٤- لا تصدر عنها أيّ ملوثات؛ بل تكوّن كهرباء ومياه صالحة للشرب أيضاً، فتعتبر مصدراً نظيفاً للطاقة. مبدأ عمل خلية الوقود : يكون الوقود الهيدروجيني متواجد في صفيحة المصعد بشكل متناسب مع الأكسجين المتواجد في الصفيحة الأخرى أي المهبط ونتيجة لوجود ما يعرف بغشاء الفصل ينقسم جزيء الهيدروجين إلى ذرتين وتنقسم كل ذرة إلى أيونين موجب وسالب. علماً بأنّ هذا الغشاء يُصنع من مواد مختلف

السرطان هو احد الامراض المؤدية الى الموت في العالم ولا يزال علاجه صعبا نسبيا . حيث تتضمن المشاكل الحالية لعلاجات السرطان الكيميائية :عدم ذوبانها في الأوساط المائية ، وتوصيل جرعات قليلة الى الخلايا المستهدفة واهم مشكلة تكمن في ارتفاع سمية الادوية المستخدمة وادم انتقائيتها أي انها في كثيرمن الأحيان تقتل الخلايا السرطانية ومعها السليمة . لذا نلحظ ان المريض المستخدم لها يعاني ضعفا شديدا واضطرابات صحية حادة . لذا ركز الباحثون على الية لايجاد ادوية تستهدف الخلايا السرطانية وتترك الخلايا السليمة . تساهم تقنية النانوفي تقديم حلول لهذه المشكلات وتساعد تطبيقات تقنية النانو في كلا مرحلتي التشخيص والعلاج . فبالنسبة للتشخيص قدرتها على التشخيص المبكر للخلايا السرطانية . وبالنسبة للعلاج عن طريق استهداف الادوية للخلايا السرطانية فقط وعدم اضرارها بالخلايا السليمة . التشخيص المبكر للسرطان يساعد بشكل كبير على الحفاظ على حياة المريض باذن الله. الخلايا الورمية المتنقلة هي خلايا مستمدة من الورم ومن خلالها يتم تحديد مكان انتقال الورم او الخلايا السرطانية. تقنية ا

لتقنية النانو مجالات وتطبيقات عدة ومتنوعة في حياتنا ، فهنالك تطبيقات نجحت وتحققت ويوجد أيضاً عديد من التطبيقات على قيد الإختبار و التجربة و آخرى لم تعرفها البشرية حتى الآن تُستخدم تقنية النانو بشكل مهم وفعّال في مجالات الصناعات العسكرية والحربية العديدة مثل: صناعات الأسلحة والمعدات الحربية ، الطائرات الحربية ، المراقبة ، نظام الملاحة والإتصال ، المركبات والمعدات الثقيلة وغيرها. تطبيقات تقنية النانو في البدلات العسكرية : من ضمنها : صنع بدلات عسكرية ذي تقنية عالية خفيفة الوزن ومضادة للرصاص والمواد الكيميائية،صنع البدلات العسكرية من ألياف نانوية وضيفتها هي عندما يُصاب الجندي بجروح عميقة او طلقات نارية تنقبض على مكان الإصابة حتى توقف النزيف اضافة حساسات نانوية على البدل العسكرية وضيفتها تحديد موقع الجندي المصاب والإتصال مع المسعفين تلقائياً . تطبيقات تقنية النانو في المراقبة والتجسس مثل: طائرات نفاثة "درونز" تقوم بوظائف الطائرات كبيرة الحجم بل وبكفائة أعلى حيث انها ممكن ان يُضع فيها حساسات مراقبة وأجهزة تصوير عالية الدقة والوضوح. روبوتات نانوية يتم التحكم فيها عن بعد ، حج

تستخدم المبيدات على نطاق واسع في الإنتاج الزراعي في جميع أنحاء العالم لحماية النباتات من الآفات والفطريات والأعشاب الضارة لذلك ، تنتشر بقايا مبيدات الآفات على نطاق واسع في مياه الشرب ، والمياه الجوفية ، والتربة . مخلفات مبيدات الآفات لها تأثيرات بيئية كبيرة على النظم الإيكولوجية المائية والثدييات . فيما يتعلق بنوعية المياه المخصصة للاستهلاك البشري ، يحدد توجيه مياه الشرب لأي مبيد وحيد ، و 0.5 ميكروغرام / لتر لمجموع جميع مبيدات الآفات التي تم اكتشافها وقياسها من خلال الرصد ، بغض النظر عن الخطر أو الخطر . تم تطوير طرق مبتكرة لمعالجة المياه لإنشاء أنظمة أكثر كفاءة. وقد اجتذبت تقنية النانو الكثير من الاهتمام في الآونة الأخيرة ، لا سيما في المجتمعات البحثية والصناعية. النانوتكنولوجي هو تطوير واستخدام تركيب والأجهزة مع يتراوح حجمها من 1 نانومتر إلى حوالي 100 نانومتر حيث تحدث خواص فيزيائية وكيميائية وبيولوجية جديدة مقارنة بنظيراتها الأكبر مثل الحجم الصغير للغاية ونسبة السطح إلى نسبة الحجم العالية والتغير السطحي والخصائص المغناطيسية الممتازة . هناك مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيا

هدد الضباب الدخاني السام مرة أخرى باجتياح منطقة العاصمة الوطنية في الهند بسبب أن المزارعون في أجزاء من هاريانا والبنجاب بدأوا يحرقون بقايا محاصيلهم .الزراعية، وأيضا زاد انتشار فيروس زيكا وهي أحد أخطر الفيروسات التي انتقلت في البداية عبر القرود وانتشر في آسيا و افريقيا. إلا أنها في السنوات الأخيرة ظهرت حالات مصابة بالفيروس في عدد من الدول حول العالم مما جعل العلماء يقلقون من أنه قد يتحول إلى وباء عالمي خاصة أنه يقتل قرابة 20% ممن أصيبوا به، ولكن الخطورة هي أن فيروس زيكا أصبحت لديها طفرات جينية وقد أستطاع أن ينتشر عبر البعوض الذي من الصعب السيطرة عليها ، وإذا أصيبت الحوامل بها فإنه يتسبب إما في اجهاض الجنين أو تشويهها أما إذا أصيب الانسان البالغ فأعراضه في البداية تبدو كنزلة برد عادية ثم صداع وارتفاع في الحرارة ثم تتطور إلى الآلام في العضلات والمفاصل وتصاب العيون بالاحمرار ثم تظهر بقع على الجلد ويصاب المريض بحالات قيء متكررة. وينتقل فيروس زيكا عن طريق نوع محدد ومعين من البعوض يدعى Aedes mosquito" (ايديس)" هي نفس البعوضة التي تسبب الإصابة بحمى الضنك وحمى (الشيكونغون

مقاومة المضادات الحيوية هي قدرة البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى على مقاومة تأثيرات المضاد الحيوي الذي كانت حساسة له. البكتيريا لا تستجيب لعلاجها بالمضاد الحيوي بسبب اكتسابها جينات المقاومة تحدث المقاومة المكتسبة للمضادات الحيوية عندما تكتسب البكتريا الحساسة بشكل طبيعي الجينات التي تمنحها مقاومة للمضادات الحيوية عن طريق الطفرات أو نقل المواد الجينية من بكتيريا لأخرى من نفس النوع أو من نوع آخر. السبب الرئيسي المسؤول عن مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية هو استخدام جرعات اعلى من الموصي بها والعلاج الذاتي بدون استشارة طبيب مختص. عوامل مثل التثقيف الصحي المحدود والفقر وعدم قدرة الوصول إلى الطبيب هي السبب الأساسي لطلب المشورة من الصيدلي المحلي أو التداوي الذاتي بدلا من أخذ المشورة من أخصائي طبي معتمد. إن استخدام المضادات الحيوية بشكل غير منطقي وجهل بعض الناس حول الاستخدام الصحيح للمضادات الحيوية ، وآثارها الجانبية ، وعدم استخدام الجرعة الموصي بها من قبل الطبيب، من احدى الأسباب التي أدت الى مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية وزيادة معدل الوفيات حول العالم. في كل عام في الولا

يتم استخدام الجسيمات النانوية بشكل متزايد كطلاء على الملابس لجعلها مقاومة للماء أو الميكروبات أو الأشعة فوق البنفسجية أو الاستاتيكية. الفضة تقتل الميكروبات تضاف الجسيمات النانوية الفضية إلى الملابس لقدرتها على قتل البكتيريا والفطريات ،ولمنع الروائح الكريهة التي تسببها.جسيمات نانوسيلفر إطلاق الأيونات المشحونة إيجابيا التي توقف عمل الخلايا البكتيرية.حجم الجسيمات الصغير يعني أن الملابس ناعمة يمكن ارتداؤها. السيليكا لعزل المياه ومقاومة البقع جسيمات نانوية من السيليكا مدمجة في نسج نسيج أو يرش على سطحه تخلق طلاءًا يصد الماء والسوائل المنتجة للبقع. تخلق زاوية وخشونة طبقة السيليكا توترًا سطحيًا كافيًا لضمان أن تكون السوائل عبارة عن حبات تتدحرج من القماش بدلاً من الغمر بها. ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك sunblocking حصلت من أي وقت مضى حروق الشمس من خلال القميص الخاص بك؟ يتم دمج الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم أو أكسيد الزنك في المنسوجات لحماية الملابس - وبشرتك - من أضرار أشعة الشمس، كلا الجسيمات تبعثر الضوء فوق البنفسجي في ضوء الشمس ، وتقوم بذلك بشكل أكثر فعالية كجسيم

من المعتقد أن مصادر الوقود الأحفوري غير قابلة للتجديد، فمن المطلوب زيادة مصادر الطاقة المتجددة وذلك لتوفير الطاقة الأولية للعالم. فيتم هنا استخدام تقنية النانو للتركيز على استغلال الطاقة المتجددة و التقنيات الأخرى. تقنية النانو تستخدم في مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المحيط، وتدعى بالطاقة الخضراء بسبب مزاياها الصديقة للبيئة. والتي بدورها تمكن العالم من تقليل اعتماده على البترول و التغلب على المشاكل البيئية المتعلقة باستخدام الوقود الاحفوري. تقنية النانو لديها القدرة على تحسين الكفاءة، و تحويل الطاقة والمحافظة عليها، و تخزين الطاقة الشمسية في جوانب مختلفة مثل: ١- تحسين كفاءة المحفزات الضوئية والتي بدورها تحول أشعة الشمس إلى وقود. ٢- التحويل الأكثر كفاءة من الوقود الكيميائي إلى كهرباء والعكس صحيح ، كما في البطاريات مع حجم أكثر إحكامًا وطاقة أعلى. واخيرًا ، من الجدير بالذكر أن موارد الطاقة المتجددة باستخدام تقنية النانو ستكون اختيارًا موثوقًا ومناسبًا لتلقيل اعتماد أنظمة الطاقة على استنزاف الأحافير والتغلب على المشاكل المتعلقة بها.