المقدمة -
<
في المدونة السابقة رأينا بعض التطبيقات الفريدة لتقنية النانو في الطب والإلكترونيات والغذاء والطاقة والبيئة. في هذه المدونة سنستعرض بعض تطبيقات تقنية النانو في مجالات أخرى وكيف قامت بتحسين الطرق التقليدية التي أثبتت فائدتها.
قائمة تطبيقات تقنية النانو
1. النسيج –
لقد أتاحت لنا الجسيمات النانوية تحسين خصائص النسيج دون تغيير الوزن أو السمك أو الصلابة، على عكس التقنيات المستخدمة سابقًا. على سبيل المثال، يمكن استخدام شعيرات النانو عند دمجها مع القماش لصنع سراويل خفيفة الوزن ومقاومة للماء والبقع. قائمة التطبيقات الحالية والمستقبلية في هذا المجال هي –
الحالية – تُستخدم شعيرات النانو لجعل المواد مقاومة للماء والبقع. يتم دمج جزيئات الفضة النانوية مع القماش لجعل الملابس مقاومة للرائحة وتقتل البكتيريا أيضًا. تم تطوير الجسيمات النانوية لإعطاء القماش تأثير "لوحة اللوتس" حتى يتمكن من شطف الأوساخ تحت المطر. المستقبل - يتم إجراء الأبحاث لصنع نسيج الخلايا الشمسية باستخدام ألياف الطاقة من كوناركا. تتضمن بعض الأنواع الأخرى من خطط مواد الملابس أيضًا الألياف الكهروضغطية (التي يمكن أن تولد الكهرباء من خلال الحركات العادية)، والنسيج المكون من البروتينات، والنسيج الواقي من المواد الكيميائية الخطرة وما إلى ذلك. اقرأ أيضًا: كيف يغير الواقع الافتراضي الوجه صناعة الرعاية الصحية؟ (الجزء-2)
2. السلع الرياضية -
أخبار مفاجئة لجميع عشاق التنس والجولف، حيث أدت تقنية النانو إلى تحسين السلع الرياضية لألعابك. بعض الاستخدامات الحالية لتقنية النانو في الساحة الرياضية تشمل –
تم إضافة الأنابيب النانوية إلى إطارات مضارب التنس من أجل زيادة قوتها، مما يؤدي بدوره إلى زيادة التحكم والقوة عند ضرب الكرة . لقد أدت إلى زيادة طول عمر كرة التنس عن طريق تقليل معدل تسرب الهواء من الكرة. لقد حسنت الجسيمات النانوية من تجانس مواد عمود المضرب، وبالتالي تحسين تأرجح العمود. باستخدام جزيئات السيليكا النانوية، يمكن تقوية صنارة الصيد دون زيادة وزن القضيب. تملأ الجسيمات النانوية الفراغات الموجودة بين ألياف الكربون. 3. أجهزة الاستشعار الكيميائية والبيولوجية –
الميزة الأكبر نان لقد أعطت التكنولوجيا لأجهزة الاستشعار تقليل أحجامها مما زاد من قابليتها للاستخدام في البيئات المعقدة. تعتبر الأنابيب النانوية الكربونية أو أسلاك أكسيد الزنك النانوية أو جزيئات البلاديوم النانوية عناصر الكشف المختلفة التي يمكن استخدامها في أجهزة الاستشعار القائمة على تكنولوجيا النانو. بعض المشاريع قيد التطوير –
يتم تطوير جهاز استشعار يتكون من أسلاك أكسيد الزنك النانوية وأنابيب الكربون النانوية التي ستكون قادرة على اكتشاف مجموعة من الأبخرة الكيميائية. أجهزة استشعار لـ يمكن تطوير الكشف عن المركبات العضوية المتطايرة باستخدام طبقة من جزيئات الذهب النانوية على طبقة بوليمر. لدمج أجهزة الاستشعار في الهواتف المحمولة، يمكن تطويرها باستخدام عناصر الكشف المصنوعة من السيليكون النانوية. وبهذا يمكن تطوير شبكة واسعة النطاق من أجهزة الاستشعار للكشف عن تسرب الغازات الكيميائية. لقد أظهر الباحثون في Technische طريقة لتطوير أجهزة استشعار منخفضة التكلفة، عن طريق رش أنابيب الكربون النانوية على الأسطح البلاستيكية المرنة لجعلها تعمل مثل أجهزة الاستشعار. باستخدام هذه التقنية، يمكننا تحويل الأسطح لتكون بمثابة أجهزة استشعار مثل غلاف بلاستيكي يغلف الطعام ليتمكن من اكتشاف ما إذا كان الطعام فاسدًا. اقرأ أيضًا: حقائق مثيرة للاهتمام حول التكنولوجيا الحيوية
4. تطبيقات الفضاء –
لقد قدمت تقنية النانو العديد من المواد النانوية المتقدمة التي يمكن استخدامها لصنع أشرعة شمسية خفيفة الوزن وكابل للمصاعد الفضائية. هناك العديد من المشاريع قيد التطوير لتحسين المهمات الفضائية –
تجري الأبحاث على أنابيب الكربون النانوية لصنع الكابلات اللازمة لبناء المصاعد الفضائية، مما سيؤدي في النهاية إلى تقليل تكلفة إرسال المواد إلى المدارات. تجري الأبحاث لبناء سفن فضائية باستخدام أنابيب الكربون النانوية لتقليل وزن سفن الفضاء. يعمل العلماء على أجهزة استشعار نانوية من شأنها مراقبة مستويات المواد الكيميائية النزرة في سفن الفضاء وستساعد أيضًا في مراقبة أنظمة دعم الحياة في المركبات الفضائية. 5. خلايا الوقود –
تحتوي خلايا الوقود المستخدمة في جميع أنحاء العالم على محفزات مثل الهيدروجين أو الميثانول أو البلاتين لإنتاج أيونات الهيدروجين وجعلها تعمل. ومع ظهور تكنولوجيا النانو بدأت شركات تكنولوجيا النانو في استخدام الجسيمات النانوية من البلاتين أو مواد أخرى لتقليل التكلفة. بعض التطبيقات الأخرى لتقنية النانو هي:
تتكون جميع خلايا الوقود من غشاء يمكن نفاذه فقط لأيونات الهيدروجين وليس لأي ذرات أو أيونات أخرى. باستخدام تقنية النانو يمكن لشركات التكنولوجيا إنشاء أغشية أكثر كفاءة والتي ستكون أخف وزنًا وطويلة الأمد. يقوم الباحثون في مختبر بروكهافن الوطني بإجراء تجارب لتطوير محفز "الصفائح النانوية" باستخدام البلاتين والرصاص والذي سيكون له خصائص مثل قوة عالية مستوى تقليل الأكسجين وعمر طويل. يحاول الباحثون في جامعة براون تطوير المحفز بدون البلاتين. سيتم تصنيع المحفز من ورقة من الجرافين مغلفة بجسيمات الكوبالت النانوية. ويزعمون أنه إذا تم استخدام هذا في الخلايا بدلاً من البلاتين، فسوف تنخفض الأسعار بشكل كبير. أظهر الباحثون في جامعة ستوني بروك طريقة فريدة لتوليد الهيدروجين من الماء باستخدام جزيئات الذهب النانوية والطاقة الشمسية. طاقة. ولاحظوا أن الجسيمات النانوية التي تحتوي على أقل من اثنتي عشرة ذرات ذهب يمكن أن تعمل كمحفز ضوئي فعال لتوليد الهيدروجين. نظرًا لكونها تقنية جديدة نسبيًا في عالم التكنولوجيا، أثبتت تقنية النانو إمكاناتها غير المحدودة للسيطرة على عالم التكنولوجيا. لقد أحدثت ثورة في التقنيات الأخرى من خلال الجمع بينها. ومن خلال دمجها مع تقنيات أخرى، فقد قدمت منتجات أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة من إصداراتها السابقة. ولكن هذا ليس كل شيء. ولا تزال الأبحاث والتجارب مستمرة. هناك عدد لا يحصى من المشاريع قيد التطوير تهدف جميعها إلى توفير مستقبل جديد وأفضل من شأنه أن يبقينا أكثر صحة ويتمتع بوفرة من الطاقة.
قراءة: 0
