نانوتكنولوجي Nanotechnology علم قد ينقذ الانسانية او يقودها الى الفناء!!!

**هناء** الثلاثاء سبتمبر 20, 2011 8:44 pm

نانوتكنولوجي Nanotechnology

علم قد ينقذ الانسانيــة او يقودهـــا الى الفنــاء

لعل أكثر ما يهدد بزوال الحضارة الانسانية برمتها وبفناء الجنس البشري كاملاً هو ثالوث أسلحة دمار المعرفة ..
وهو الثالوث المُمَثَّل بـ
علوم الكومبيوتر
والهندسة الوراثية
والـ نانوتكنولوجي Nanotechnology والذي يسير بالانسان صوب فناء محتم !

هذا ما يجده نخبة من علماء الرياضيــات والفيزياء ..
إذ ان كلاً من الثلاثة يشبه علم القنبلة الذرية في قدرته على ابتكار ما يفني البشر ، حيث تمثل العلوم الثلاثة "اسلحة دمار بالمعرفة".. ولكن كيف ..؟؟

تقدر الوراثة على التلاعب بجينات الانسان والطبيعة الى حد الخطورة ..

وتستطيع علوم الكومبيوتر انتاج روبوتات متطورة واكثر ذكاء من الانسان تحل محله تدريجاً ثم "تطرده" من على وجه الارض..

وتمثل النانوتكنولوجيا العلم الاشد قرباً الى صنع ما يفني البشرية وحضارتها .. وربما في رفة عين ..!!

وسنحاول شرح هذه التكنولوجيا التي نادراً ما تتناولها وسائل الاعلام .. وتحديداً العربية .
على الرغم من انها موضع اهتمام المجتمع العلمي في كل انحاء العالم ..
فهاهي الدول الصناعية تضخ الملايين من الدولارات من أجل تطويرها .. فقد وصل تمويل اليابان للبحوث إلى بليون دولار
أما في الولايات المتحدة فهناك 40.000 عالم أمريكي لديهم المقدرة على العمل في هذا المجال ..
وتقدّر الميزانية الأمريكية المقدمة لهذا العلم بتريليون دولار حتى عام 2015 ..
كما أن شركات الكمبيوتر الكبرى المهتمة بالبحث العلمي ، مثل (هيوليد باكارد) و(آي بي إم) و(ثري إم)
تقوم بتخصيص ما يصل إلى ثلث المبالغ المخصصة للبحوث العلمية على التقنية النانوية ..

ما هو نانوتكنولوجي؟

يشتق مصطلح " نانوتكنولوجي" من النانومتر ، وهو مقياس مقداره واحد من الف
من مليون من المتر ، اي واحد على بليون من المتر ، او واحد من مليون من
المليمتر .. ويمثل ذلك واحداً على ثمانين الفاً من قطر... شعرة واحدة!
ولكننا نريد أن نعرف مثالا على شىء حجمه =1 نانومتر وإلى أى مدى هو صغير
إن جزىء DNA الموجود بالصورة التالية طوله 10 نانومتر

دعونا نقترب أكثرمن هذا الشىء

هذا الجزء المحاط باللون الأحمر أبعادة 1نانو طول و1 نانو عرض
ولكن دعونا نقترب أكثر من هذا الجزء

هذة أربع ذرات كربون متراصة داخل إطار وأبعاد هذا الإطار1 نانومتر طول وعرض ..
لمزيد من الإيضاح
قم بنزع شعرة من رأسك ثم قم بتقطيعها طوليا إلى ثمانون ألف 80000 قطعة طولية بالتساوى كما هو موضح بالصورة

فإن كل قطعة ناتجة يصبح عرضها واحد نانو

واضح انه مقدار شديد الصغر .. انه المقياس الذي يستخدمه العلماء عند قياس الذرة والالكترونات التي تدور حول نواة الذرة وما الى ذلك ..
وبهذا يكون النانوتكنولوجى هو
علم يختص بأبحاث وتطوير أشياء وأساليب حديثة أحجامها تقع فى إطار مقياس النانو

ترجع اول افكار Nanotechnology الى عالم الرياضيات الاميركي فون نييمان ، الحائز جائزة نوبل (1959) .
ولشرح الفكرة، يعطي نييمان المثال التالي: يرسل عالم الى زميله دبوساً كتب على رأسه جملة " مارأيك بهذا، هل تستطيع تقليده " ؟
فيرد الزميل الدبوس بعد ان يكتب على نقطة في تلك الجملة عبارة " حسناً، ما رأيك انت بهذا " ؟

ولكن الموضوع ظل خامدا إلى عام 1986 حينما ألف عالم الرياضيات الأمريكي
اريك دريكسلر كتاب ( محركات التكوين Engines of Creation ) والذى اعتبر
البداية الحقيقية لعلم النانوتكنولوجى حيث بسَّط فيه الافكار الاساس لهذا
العلم وعرض فيه ايضاً المخاطر الكبرى المرافقة له ..
لذلك يعتبرعالم الرياضيات الأمريكي اريك دريكسلر هو المؤسس الفعلى لهذا العلم ..

تتمثل الفكرة الاساس في الكتاب بان الكون كله مكون من ذرات وجزيئيات Atoms &
Molecules، وأن لا بد من نشوء تكنولوجيا للسيطرة على هذه المكونات الاساس ..
واذا عرفنا تركيب المواد ، يمكن صناعة اي مادة ، او اي شيء ، بواسطة رصف مكوناتها الذرية ورصها الواحدة الى جانب الاخرى .
مثلاً ، المعروف ان الماس مكون من ذرات الفحم وجزيئياته ..
ونظرياً .. يمكن تفكيك الفحم ، ثم اعادة رص مكوناته الذرية لصناعة الماس .
يعتبر البورسلان مادة مهمة ، ولكنها هشَّة.. سبب هشاشتها ان الفراغ بين
جزيئياتها ( وهي من الرمل ) كبير نسبياً .. مما يقلل من تماسكها .
يمكن اخذ اي بورسلان ، مثل الصحون ، وتفكيكه الى مكوناته الذرية الاصغر ، ثم اعادة رصف هذه المكونات بصورة متماسكة جداً ..
وتكون النتيجة .. بورسلان اقوى من الحديد ، يمكن استعماله في صنع سيارات خفيفة الوزن لا تحتاج الى كثير من الوقود .
يتشارك البترول ، مثلاً، في تركيبه مع الكثير من المواد العضوية .. إذاً
يمكن تركيب البترول ، انطلاقاً من أي نفايات عضوية بعد تفكيكها الى مكوناتها الذرية ثم اعادة تجميعها لتصنع بترولاً !!
وكذلك يمكن صناعة التيتانيوم ، المعدن الاشد صلابة على الارض الذي تصنع منه مركبات الفضاء ، انطلاقاً من اي خردة معدنية ..

انه انقلاب جذري للعلاقة بين الصناعة والمواد الاولية ، بل ومجمل نظام التبادل الاقتصادي العالمي ...

المجمعات ( الرواصف) Assembler تخدم البشرية .. ويمكن أن تبيدها !! .. ولكن كيف هذا ..؟؟

اذاً في كل صناعة نانوتكنولوجي ، هناك ضرورة للسيطرة على الذرة الواحدة والجزيء الواحد .
كيف يمكن ذلك؟؟!!
انها الرواصف أو المجمعات Assembler .. ذلك هو الحلم الكبير لدريكسلر .

ولكن ماهو الراصف؟

وضع دريكسلر تخيلا أنة يمكن تغيير ترتيب الذرات داخل المادة ووضع فكرة حول
شىء يسمى المُجمع Assembler وقد تخيله بصورة انسان آلي ( Robot ) متناهي
الصغر، لا يرى بالعين المجردة ، ولا يزيد حجمه عن حجم الفيروس او البكتيريا
..

وقد تصور تركيبا جزيئيا له يشبه هذا

وأنه من المحتمل أن يكون شكله العام مثل هذا الشكل شبيها بالحشرة

يملك الراصف "ايدي" تمكنه من الامساك بالذرة او الجزيء ، ما يعطيه القدرة على تفكيك اي مادة الى مكوناتها الذرية الاصغر.
وكذلك يقدر على رصف الذرات الواحدة قرب الاخرى ، لصناعة كل شيء انطلاقاً من اي شيء تقريباً ..

ومثل كل روبوت ، فانه مزود بعقل الكتروني ، اي كومبيوتر ، يدير كل اعماله ..
ويتحكم البشر بالرواصف عبر تحكمهم بالكومبيوترات التي تدير الرواصف وبرامجها ..
يمكن تخيّل راصف طبي بحجم فيروس .. انه مبرمج لملاحقة البكتيريا التي تسبب امراضاً في الانسان .
يمكن حقن مجموعة من تلك الرواصف في دم مريض مهدد بالتهاب عجز الطب عن علاجه ..
بعدها ، تلاحق الرواصف البكتيريا وتمزقها، مما يخلص المريض من شبح الموت ..
وحتى الآن لم يحدث هذا الأمر فلا زال هناك الكثير حتى يحدث ..

هكذا يشرح دريكسلر عمل رواصف النانوتكنولوجي في كتابه المذكور آنفاً.
يمكن هذه الرواصف ان تُبَرْمَج لتمسك بذرات معدنية لصنع مركبات فضاء بحجم الظفر .

تلك المركبات مزودة بكومبيوترات واجهزة اتصال مع الارض.
ولانها مركبات فائقة الصغر، يمكن ان تستعمل اي مصدر للطاقة في الفضاء الخارجي ، مثل الضوء او حتى الذبذبات الصوتية، للانطلاق الى مجرات لا يحلم الانسان بالوصول اليها..
وينطبق الوصف نفسه على صنع غواصات تقدر على مسح قيعان محيطات الكرة الارضية.
وهكذا دواليك ..
واضح ان الامر يتطلب اعداداً كبيرة من الرواصف .. يتمثل الحل في صناعتها ،
او حتى تكليف الرواصف نفسها بصنعها ، اي اعطاء الرواصف القدرة على
"استنساخ" نفسها بنفسها.
كأنها أنسال لنوع جديد سيولد على الارض بفضل علم نانوتكنولوجي .

هل اصبح ثقب الاوزون مهدداً للارض ؟؟ .. لنرسل اليه إذاً الرواصف لاصلاحه ..

لكن ماذا لو حدث خلل ما لعمل الرواصف او بالاحرى كومبيوتراتها ؟؟ ..
عندها بدل اصلاح ثقب الاوزون ربما زادت الرواصف في خرابه ..!!؟؟
فهي ربما ازالت كل درع الاوزون الذي يقي الارض من تدفق الاشعاعات المميتة...

ما الذي يحدث عندها ؟؟..
في رفة عين ، يفنى كل ذي حياة على وجه الارض ، وتنتهي حضارة الانسان كلها !! ..
هذا ما يحذر منه دريكسلر في كتابه ..

تطبيقات عملية لـ Nanotechnology
هذا ليس خيالا ..
** حيث تم غرس بعض رقاقات السليسيوم في الأيدي لتقوم مقام الخلايا المعطوبة ..
** وقام الباحث الإنجليزي كينيث وارويك بزرع رقاقة الكترونية في جسده تفتح
له باب منزله وتتعرف على كلمة السر عندما يريد فتح حاسبه الآلي ..
** وصرح الباحث الفرنسي الكبير جويل دو روزني أمام الملأ بأن إمكانية زرع
رقاقات مذوبة في بروتينات ( أو هيولينات) الجسد لها القدرة على التواصل في
ما بينها أصبح ممكنا ..
بمعنى أن القدرة على تغيير الإنسان لذاته ممكن حدوثه بفضل الإلكترونيات
الصغائرية التي من غايتها خلق علب تُخزن الإلكترون والمعلومات البيولوجية.
وهذه الإلكترونيات الصغائرية ستحل يوما محل السلسيوم، لأنها كيماوية ولها قدرة التطابق مع الصغائر البيولوجية ..

أما آفاقها التطبيقية فلا حصر لها ..

** أعلنت شركة IBM بأنها استطاعت تخزين بيانات على ذرة مفردة .
** تجرى الآن الأبحاث حول الترانزيستور ذو الإلكترون الواحد Single Electron Transistors عندها
يمكن الوصول إلى إيجاد معالج فى إطار مقياس النانو ..
إذاً لنا أن نتخيل حجم الكمبيوتر الناتج عن تركيب هذة المكونات

ويطمح العلماء حاليا إلى الوصول إلى ..

1- الكمبيوتر الجزيئىMolecular Computer
وهو كمبيوتر يتم قراءة وكتابة البيانات وكذلك العمليات فية على مستوى جزىء واحد
ولقد اعتمد العلماء فى فى إمكانية تحقيق طموحهم هذا على جزيىء DNA حيث أن
جزيىء DNA يقوم بدور الكمبيوتر داخل الخلية كما أن حجمه يقع داخل مقياس
النانو
وغالبا ما سيكون تركيبه هكذا

2-Quantum Computer
وهو كمبيوتر يعمل بنفس فكرة الكمبيوتر الجزيئى ولكن الكتابة والقراءة فيه
ستعتمد على الخواص الكمية للمادة وبمعنى أكثر وضوحا استغلال الطبيعة
المزدوجة للموجة والمادة The wave Particle Duality
والفكرة هنا ليست بسهلة على الفهم ..!! فكيف يكون التطبيق .. ؟؟

ولكن هل ظهرت نتائج حقيقية يمكن لمسها من وراء كل هذا العمل فى مجال
النانوتكنولوجى هناك بعض المنتجات التى ظهرت بالفعل نتيجة للعمل فى أبحاث
النانو تكنولوجى وهذه أمثلة لما تم : - المــلابـس الذكيــة ظهرت بعض
الأنسجة التى تقاوم التبقع كما أنها تتميز بثبات اللون بالإضافة إلى قوتها
وقدرتها على التحمل بالإضافة إلى مقاومتها الشديدة للحرارة وهى غير قابلة
للإحتراق كما أنه تجرى أبحاث حول إنتاج أنسجة لأغراض حربية مضادة للرصاص -
في المجال الطبي

- كريم للجلد شفاف اللون ويقي من الأشعة البنفسجية

تم تحسين كفاءة بعض العقاقير
- عقار أزيثرومايثين Azithromycin وهو العقار المعروف تجاريا باسم زيثروماكس Zithromax
هذا العقار يتوفر بصورة كبسولات تحوى بداخلها حبيبات العقار كما تتوفر فى صورة معلق (شراب)
يقوم الجسم بامتصاص حوالى %59 من الكمية المتعاطاة
عند القيام بتقطيع حبيبات هذا العقار لتصبح حجم حبيباتة بحجم صغير داخل
إطار مقياس النانو فإن معدل امتصاص الجسم لهذا العقار يصل إلى %99.5
- تم عمل نفس الشىء مع عنصر الفضة وتم استغلال قدرتة على قتل البكتريا فى صنع بعد العقاقير

- ظهرت تقنية تسمى تقنية المعلقات النانوية Nano Suspensions وهي تحويل
المواد الغير ذائبة إلى مواد معلقة داخل محلول وذلك من خلال تحويلها إلى
جزيئات نانوية Nano Particles ويستخدم فى ذلك جهازا يسمى Nano Septic LAB

ونلاحظ من خلال ما سبق أنة بمجرد أن يصبح حجم جزىء مادة داخل إطار مقياس النانو فإن خواص هذة المادة تتغير

- إنتــاج الطاقــة
إن الخلايا الشمسية المنتجة للطاقة تتكون من خلايا مصنوعة من مادة السليكون
ولكن السيلكون مرتفع فى السعر بالإضافة إلى أنه صعب فى التشكيل كما أننا
نحتاج إلى مساحة كبيرة منه بغرض انتاج كمية كافية من الطاقة الشمسية ..
ظهرت بعض البوليمرات التى يمكن استخدامها فى ستغلال الطاقة الشمسية بتكلفة أقل ولا تحتاج إلى حيز كبير ..

- صنــاعيــاً
- تم تصنيع طلاء من نوع جديد وهذا الطلاء يمكنهم أن يوفر الوقاية من العوامل الخارجية فهو يوفر الحماية من تأثيرات أشعة الشمس
كما أنة يوفر أيضا الحماية من النيران ، فعند طلاء قطعة من الخشب به يصبح الخشب غير قابل للاشتعال ...
- تم ظهور أنواع جديدة من المطاط شديدة التحمل مع عدم الإخلال بخاصيتها كمواد مطاطة ..
- تم الوصول إلى نوع من الصمغ يستطيع لصق أى جسمين ببعضهما و بطريقة غاية
فى القوة كما أنه يستطيع لصق المعادن بقوة مما ينبىء قريبا بالاستغناء عن
الطرق المتبعة حاليا فى لحام المعادن ..

وأخيراً نختم المقال بعنوانه
نانوتكنولوجي Nanotechnology

علم قد ينقذ الانسانيــة او يقودهـــا الى الفنــاء

حيث يخشى بعض العلماء ( كما ذكرنا ) من استخدام مثل هذه التقنيات لإغراض لا إنسانية..
وبحسب العالم بيل جوي هي تقنية مُبيدة عديدة المخاطر يمكن أن تؤدي لظهور آلة متقدمة تكنولوجياً ، دقيقة الحجم
تستطيع أن تستنسخ نفسها كما تفعل الكائنات الحية الدقيقة ، وتتحول إلى جحافل من التجمعات الآلية الصغيرة
تقتلع أي شيء في طريقها وتبيد كل أشكال الحياة على وجه الأرض.

وبنظرة أخلاقية إيجابية .. يمكننا القول أن النانوتكنولوجي يمكن أن يطور هندسة إلكترونية بيولوجية
ما يعني في الأمد المنظور أن الاندماج بين الهندسة الإلكترونية والبيولوجيا الجزيئية سيكون من شأنه ابتكار المجمعات ( صغائريات)
قادرة على أن تُدمج بين العضوية الإنسانية الدقيقة والألياف الإلكترونية المجهرية
الأمر الذي يعد مؤشرا على ميلاد عصر جديد يجمع بين الإنسان والآلة وبين الطبيعي والاصطناعي في سلة واحدة
مما يجعل إمكانية تطوير حواس الإنسان مسألة جد واقعية .