عندما يتم تعريف تقنية النانو على أساس القياس، كانت تقنية النانو موضوع الكثير من الأبحاث لفهم أفضل لإمكانات استخدامها في مجالات مختلفة مثل الأنشطة البشرية مثل البيئة وقطاع الطاقة والطب والإلكترونيات واستكشاف الفضاء والبناء الزراعة و مستحضرات التجميل، تأثير تقنية النانو في مجتمعنا بشكل كبير وهناك إجماع على أن تقنية النانو ستؤدي إلى الثورة الصناعية في القرن الحادي والعشرين 2001، وإليك بعض المجالات التي تطبق فيها تقنية النانو.
استخدامات تقنية النانوتطبيق النانو في مجال البيئة
تشمل تطبيقات تقنية النانو في البيئة ، تطوير مواد غير ملوثة، الطاقات والعمليات، معالجة مياه الصرف الصحي، إزالة ملوثات المياه، إزالة التلوث في التربة، معالجة النفايات، إعادة تدوير المواد، ويستخدم أجهزة استشعار النانو للكشف عن المواد الكيميائية غازات ضارة أو سامة.
تطبيقات النانو في مجال الطاقة
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في قطاع الطاقة بتحسين أنظمة إنتاج وتخزين الطاقة ، وخاصة الطاقات النظيفة والمتجددة مثل الطاقة الشمسية ، أو على أساس الهيدروجين ، بالإضافة إلى التقنيات التي تساعد على تقليل استهلاك الطاقة، استهلاك الطاقة من خلال تطوير عوازل حرارية جديدة أكثر كفاءة على أساس المواد متناهية الصغر، زيادة كفاءة الألواح الشمسية بفضل المواد النانوية المتخصصة في التقاط وتخزين الطاقة الشمسية.
تطبيق النانو في مجال الأدوية
تسمى تطبيقات تقنية النانو في الطب Nanomedicine ، وفيها نطور ناقلات التخدير النانوية إلى أماكن محددة في الجسم ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في علاج السرطان أو الأمراض الأخرى، المستشعرات الحيوية الجزيئية لها القدرة على اكتشاف أي مادة مثل الجلوكوز أو بعض المؤشرات الحيوية لبعض الأمراض، الروبوتات النانوية المبرمجة قادرة على التعرف على خلايا الورم وتدميرها أو إصلاح بعض الأنسجة مثل الأنسجة العظمية التي تلي الكسر، الجسيمات النانوية ذات الخصائص المطهرة قادرة على التعقيم والتطهير.
تقنية النانو وصناعة المواد الغذائية
تشمل تطبيقات تقنية النانو في صناعة الأغذية تطبيقات أجهزة الاستشعار النانوية والرقائق النانوية المفيدة في ضمان جودة الأغذية وسلامتها، والأجهزة التي تعمل تتعرف على طول العمر الافتراضي للطعام، والكشف عن الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، المضافات و الأدوية و المعادن الثقيلة والسموم وغيرها من الملوثات.
كما أنه يساعد على القضاء على كل ما يضر بصحة المستهلكين على سبيل المثال يعمل على بتقليل استخدام مبيدات الآفات في المزارع أو القضاء عليها لتجنب وصول الأغذية الملوثة إلى طاولة المستهلك.
الأغذية المعدلة بواسطة تقنية النانو تجعل المواد الغذائية تصل إلى الجسم بسرعة أكبر وكفاءة، لكن حذار قد تكون بعض تطبيقات هذه التكنولوجيا في الغذاء ضارة بالصحة.
تطبيقات النانو في مجال صناعة الغزل والنسيج
تطوير الأقمشة التي لا تلتصق بها البقع ولا تتسخ وتكون ذاتية التنظيف، ومقاومة للرائحة، ودمج رقائق النانو الإلكترونية التي تتيح إمكانية تغيير اللون بالأقمشة ، أو التحكم في درجة الحرارة، وهذه الأخيرة ضمن ما يسمى “الأقمشة الذكية”
تقنية النانو في مجال البناء والتشييد
تطوير المواد النانوية التي تعد أقوى وأخف وزنا، مع قدر أكبر من المقاومة، النظارات التي تصد الغبار، و الرطوبة، الدهانات ذات الخصائص الخاصة، مواد الإصلاح الذاتي ، إلخ كلها ضمن تقنية النانو الحديثة.
النانو في مجال إلكترونيات
تشمل تطبيقات تقنية النانو في الإلكترونيات تطوير المكونات الإلكترونية التي تزيد بشكل كبير من سرعة المعالجة في أجهزة الكمبيوتر، وإنشاء أشباه الموصلات ، والأسلاك النانوية المعدلة، والدوائر القائمة على الجرافين أو الأنابيب النانوية الكربونية، وكل هذه الأمور تخدم التكنولوجيا على أوسع نطاق.
النانو في مجال الزراعة
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في الزراعة بالتحسينات في المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة وتحسين التربة واستخدام مستشعرات النانو في الكشف عن مستويات المياه والنيتروجين والمواد الكيميائية الزراعية وما إلى ذلك.
تطبيقات النانو في مجال تربية الحيوانات
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في الثروة الحيوانية بتطوير رقائق النانو للتعرف على الحيوانات، والجسيمات النانوية لإدارة اللقاحات أو العقاقير، وأجهزة استشعار النانو للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة والأمراض وكذلك المواد السامة.
النانو في المجال التجميلي
تتضمن تطبيقات تقنية النانو في مستحضرات التجميل تطوير كريمات مضادة للتجاعيد أو كريمات الوقاية من الشمس مع ومضادات الأكسدة.
تقنية النانو في علاج السرطان
حتى الآن اقتصر علاج السرطان على استخدام العمليات الجراحية والإشعاعية والعلاج الكيميائي، الأساليب التي تسبب أضرارًا كافية لسلامة المريض ولا يمكنها القضاء على المرض تمامًا.
بسبب أحجامها المواد النانوية قادرة على العمل مباشرة على الخلايا السرطانية، وبهذه الطريقة، يمكن مهاجمة المرض دون الإضرار ببقية جسم المريض وهو ما يقلل الآثار الجانبية للعلاج ويزيد من احتمال البقاء على قيد الحياة.
تطبيق تقنية النانو على مرض الزهايمر
تم إجراء بعض الأبحاث لتقييم فعالية استخدام الجسيمات النانوية في الوقاية من مرض الزهايمر وعلاجه، للوقاية من هذا المرض العصيب يدرس الباحثون تثبيط تكوين بروتينات ليفية ولهذا يسعى العلاج إلى تقليل تقدم مرض الزهايمر و الإصابة به.
استخدامات تقنية النانوتطبيق النانو في مجال البيئة
تشمل تطبيقات تقنية النانو في البيئة ، تطوير مواد غير ملوثة، الطاقات والعمليات، معالجة مياه الصرف الصحي، إزالة ملوثات المياه، إزالة التلوث في التربة، معالجة النفايات، إعادة تدوير المواد، ويستخدم أجهزة استشعار النانو للكشف عن المواد الكيميائية غازات ضارة أو سامة.
تطبيقات النانو في مجال الطاقة
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في قطاع الطاقة بتحسين أنظمة إنتاج وتخزين الطاقة ، وخاصة الطاقات النظيفة والمتجددة مثل الطاقة الشمسية ، أو على أساس الهيدروجين ، بالإضافة إلى التقنيات التي تساعد على تقليل استهلاك الطاقة، استهلاك الطاقة من خلال تطوير عوازل حرارية جديدة أكثر كفاءة على أساس المواد متناهية الصغر، زيادة كفاءة الألواح الشمسية بفضل المواد النانوية المتخصصة في التقاط وتخزين الطاقة الشمسية.
تطبيق النانو في مجال الأدوية
تسمى تطبيقات تقنية النانو في الطب Nanomedicine ، وفيها نطور ناقلات التخدير النانوية إلى أماكن محددة في الجسم ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في علاج السرطان أو الأمراض الأخرى، المستشعرات الحيوية الجزيئية لها القدرة على اكتشاف أي مادة مثل الجلوكوز أو بعض المؤشرات الحيوية لبعض الأمراض، الروبوتات النانوية المبرمجة قادرة على التعرف على خلايا الورم وتدميرها أو إصلاح بعض الأنسجة مثل الأنسجة العظمية التي تلي الكسر، الجسيمات النانوية ذات الخصائص المطهرة قادرة على التعقيم والتطهير.
تقنية النانو وصناعة المواد الغذائية
تشمل تطبيقات تقنية النانو في صناعة الأغذية تطبيقات أجهزة الاستشعار النانوية والرقائق النانوية المفيدة في ضمان جودة الأغذية وسلامتها، والأجهزة التي تعمل تتعرف على طول العمر الافتراضي للطعام، والكشف عن الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، المضافات و الأدوية و المعادن الثقيلة والسموم وغيرها من الملوثات.
كما أنه يساعد على القضاء على كل ما يضر بصحة المستهلكين على سبيل المثال يعمل على بتقليل استخدام مبيدات الآفات في المزارع أو القضاء عليها لتجنب وصول الأغذية الملوثة إلى طاولة المستهلك.
الأغذية المعدلة بواسطة تقنية النانو تجعل المواد الغذائية تصل إلى الجسم بسرعة أكبر وكفاءة، لكن حذار قد تكون بعض تطبيقات هذه التكنولوجيا في الغذاء ضارة بالصحة.
تطبيقات النانو في مجال صناعة الغزل والنسيج
تطوير الأقمشة التي لا تلتصق بها البقع ولا تتسخ وتكون ذاتية التنظيف، ومقاومة للرائحة، ودمج رقائق النانو الإلكترونية التي تتيح إمكانية تغيير اللون بالأقمشة ، أو التحكم في درجة الحرارة، وهذه الأخيرة ضمن ما يسمى “الأقمشة الذكية”
تقنية النانو في مجال البناء والتشييد
تطوير المواد النانوية التي تعد أقوى وأخف وزنا، مع قدر أكبر من المقاومة، النظارات التي تصد الغبار، و الرطوبة، الدهانات ذات الخصائص الخاصة، مواد الإصلاح الذاتي ، إلخ كلها ضمن تقنية النانو الحديثة.
النانو في مجال إلكترونيات
تشمل تطبيقات تقنية النانو في الإلكترونيات تطوير المكونات الإلكترونية التي تزيد بشكل كبير من سرعة المعالجة في أجهزة الكمبيوتر، وإنشاء أشباه الموصلات ، والأسلاك النانوية المعدلة، والدوائر القائمة على الجرافين أو الأنابيب النانوية الكربونية، وكل هذه الأمور تخدم التكنولوجيا على أوسع نطاق.
النانو في مجال الزراعة
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في الزراعة بالتحسينات في المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة وتحسين التربة واستخدام مستشعرات النانو في الكشف عن مستويات المياه والنيتروجين والمواد الكيميائية الزراعية وما إلى ذلك.
تطبيقات النانو في مجال تربية الحيوانات
ترتبط تطبيقات تقنية النانو في الثروة الحيوانية بتطوير رقائق النانو للتعرف على الحيوانات، والجسيمات النانوية لإدارة اللقاحات أو العقاقير، وأجهزة استشعار النانو للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة والأمراض وكذلك المواد السامة.
النانو في المجال التجميلي
تتضمن تطبيقات تقنية النانو في مستحضرات التجميل تطوير كريمات مضادة للتجاعيد أو كريمات الوقاية من الشمس مع ومضادات الأكسدة.
تقنية النانو في علاج السرطان
حتى الآن اقتصر علاج السرطان على استخدام العمليات الجراحية والإشعاعية والعلاج الكيميائي، الأساليب التي تسبب أضرارًا كافية لسلامة المريض ولا يمكنها القضاء على المرض تمامًا.
بسبب أحجامها المواد النانوية قادرة على العمل مباشرة على الخلايا السرطانية، وبهذه الطريقة، يمكن مهاجمة المرض دون الإضرار ببقية جسم المريض وهو ما يقلل الآثار الجانبية للعلاج ويزيد من احتمال البقاء على قيد الحياة.
تطبيق تقنية النانو على مرض الزهايمر
تم إجراء بعض الأبحاث لتقييم فعالية استخدام الجسيمات النانوية في الوقاية من مرض الزهايمر وعلاجه، للوقاية من هذا المرض العصيب يدرس الباحثون تثبيط تكوين بروتينات ليفية ولهذا يسعى العلاج إلى تقليل تقدم مرض الزهايمر و الإصابة به.
