الرحيم الرحمن الله بسم

علم وتكنولوجيا النانو واستخداماتهما

في مجال المكتبات والمعلومات

عدادإ

د .أماني الرمادي األستاذ المساعد بقسم المكتبات والمعلومات

جامعة اإلسكندرية

Nanoالنانو • القزم وتعني إغريقية كلمة النانو

• من المرات آالف أصغر قياس وحدة هي و، المايكرو

• حوالي اإلنسان 1/80,000أي شعرة ق>طر من !

النانو علم

يقوم الذي العلم :هوال * التي المواد من المتداخلة التركيبات بعمل

حجمها متر يتجاوز نانو وحدة وهي) المائة أدقاآلن حتى معروفة مترية يدرس ( * قياس ثم

. الجديدة المواد هذه خواص

Nano technology النانو تكنولجيااإلفادة – خالل من النانو علم نتائج وتطبيق استخدام هيأشياء – تصنيع في العلم هذا اكتشفها التي الخواص من

مشكالته . تحل و اإلنسان حياة تسهل

تتبلل ال ومالبس ، بالتراب تتسخ ال ستائر مثلبالنار، يحترق ال بالبكتيريا،وخشب تتاثر ال بالعرق،وأنسجة

. الكثير ذلك ؛وغير كالحديد متينة سيارت وإطارات

( األبحاث >جري ي الذي النانو علم بدون فإنه وبذلكالنانو( لتكنولوجيا وجود هناك يكون لن .والدراسات

النانو علم تقدم كلما وكلما ، العلمية األبحاث خالل منلمواد ! جديدة صناعات وأنتجت النانو تكنولوجيا تقدمت

مفيدة

البدايةاألمريكي الفيزيائي العالم

Richard feynman,in 1959

المصري الفيزيايئ العالممصطفى الدكتور /

2010، السيد تعمل أعلن:“ • الحية الكائنات

فهناك ، متر النانو حجم أو بمقياسبحجم أشياء الجسد في موجودة كثيرة

والجينات ، البروتينات مثًال; منها ، النانوDNA

• الحيوية الوظائف كل أن عن فضًال;الحياة “ قيد على اإلنسان تDبقي التي

النانومتر بحجم تحدث

إحدى في قالأحلم: ” المؤتمراتمجلدات بتحميل

البريطانية الموسوعةبحجم مساحة في كاملة

الدبوس “رأس

نانو منتجاتآالف منذ

قبل السنين1959

علم تطوير في التخصصات من العديد اشتركت ولقد

النانو وتكنولوجيا

المواد خواص أنواع

المواد تتعدد خواص يلي ،أنواع ما : ومنهاالبصرية- 1 والشفافية: الخواص اللون مثلالكهربية- 2 على الخواص القدرة مثل

التوصيلالفيزيائية- 3 ودرجة الخواص ، الصالبة مثل

االنصهارالكيميائية- 4 ، الخواص التفاعل مثل

الفعل . رد ومعدالت

تتغير،هذه خواصها فإن المواد حجم يصغر عندمامعينة ظروف تحت المواد عمل طريقة تصف الخواص

،يقوم و الدراسة قيد للمواد جديدة خصائص ظهور بعد

fعوا يصن أن يمكنهم كان إذا عما بالبحث النانو علماءالجديدة الخواص هذه من جديدة ؛تركيبات

وهناك استخدامها يستطيعون ال منها خواص فهناكبفعالية استخدامه إلمكانية أهمية ذا يكون منها قليل

يشاءون ما لتصنيع ،وفائدةاستخدم -مثلما السيد مصطفى سبيل علىالدكتور

السرطان المثال - وعالج ، عن الكشف في ،إال الذهبال وهو ، اإلنسان على بعد تجريبه يتم لم العالج هذا أن

. والدراسة واالختبار، التجربة قيد يزال

بنفسه ولعل fعها ويصن اإلنسان يكتشفها التي المواد أهمية - عبر - عام بشكل التكنولوجيا تطور عرض خالل من تتضح

العصور

* الحجري العصر العصر: - ففي ماقبل أي السنوات ماليين منذاألحجار- من يستخدم شيء كل fعون يصن كانوا الفرعوني

البرونزي * العصر كل: وفي يصنعون وبدأوا البرونز الصينيون اكتشف. المعدن هذا من شيء

* : الحديد عصر بعد وفي منه وصنعوا اكتشفوه ،ثم حيث الصلب ذلكالصل من من صنعوا الكثير ب الصناعات

* عصر ، :) الثورةالصناعيةوفي البخار محركات ظهرت حيثالسيارات ( ومحركات

في * العشرين أما حدثت- – القرن فقد الماضية سنة الخمسين فيوهي : m كثيرا الحياة غيرت وشرائح ثورة الحاسوب تكنولوجيا عصر

، واإلنترنتالحاسوب

عام* الليزر 1960وفي ثورة ظهرتوغيرها واالتصاالت الجراحية العمليات في استخدم Laserوقد

revolutionالموصالت * أشباه أو الترانزيستور تصنيع تم العام نفس وفي

الصلبةSolid state semi- conductors

،وفي اإللكترونية اإلشارات وتحويل تضخيم في تستخدم التي m جدا حيزصغير في المعلومات . تخزين

* عام شهرة 1980وفي على ذاعت المعتمدة التكنولوجيابحجم المواد جزيئات من الجديدة المواد تصنيع

النانو ومقياسمن حجمها تصغير يتم مادة أي فإن 100-1إن ، نانومتر

الحصول نستطيع فإننا ثم ،ومن m جميعا يتغيرون وشكلها خواصهاالمتاحة الطبيعية المواد من جديدة بخواص جديدة مواد على

وينتعش والسلع والوظائف الشركات عدد من يزيد مما ، حولنامن المدفوعة الضرائب وتزيد المعيشة مستوى ويرتفع االقتصاد

الحياة؛ .... نوعية تتحسن وهكذا للدولة العام الدخل يزيد ثمتحدد – - التي هي تصنيعها تم أو طبيعية سواء المتاحة فالمواد

نعيشها التي الحياة . نوع

نفسه،وهو : يطرح سؤال هناك واآلنحجمها بتغيير المواد خواص تتغير ؟لماذا

هي فيها: اإلجابة تتحرك التي المساحة على تعتمد المواد خواص ألنتسيرفي اإللكترونات يجعل المادة حجم تصغير فإن ثم ومن ، اإللكترونات

؛ مختلفة خواص المادة تكتسب ثم ومن مختلفة مساحةأنظر ، حركتها أثناء اإللكترونات تذبذب على يعتمد المادة لون أن حتىالشكل في مختلفة نانومترية بأحجام الذهب لجزيء المختلفة األلوان

: اليسار: ) إلى اليمين من الفاتح التالي الفاتح ، الوردي األخضر ، األخضرالنيلي الداكن، القرمزي البنفسجي، ، األزرق (األحمر

بتغيير المواد ألوان تغيير أيضا; يمكننا فإنه ثم ومنمواد على الحصول نستطيع أننا كما ؛ حجمها

مهمة( .كالذهبمهمة) تكن لم مواد من

; مثًال الشوكوالتة نفس فقطعة تعطينا سوف فقط جرام منها أخذنا إذاتصغيرها تم إذا ولكن ، بل 100-1الطعم ، m حلوا طعمها يكون فلن نانومتر

بعض تعالج وربما ، بالصحة ضارة خواص ذات تكون م>راً ،وربما ربمامنها نعاني التي !! األمراض

تصنيع أيضا; تم هي ولقد واحدة مادة من النانومتر بمقياس مختلفة معدن موادالبًالتين

في البعض بعضها عن مختلفة مواد عنها فنتج تركيبيا; منها كل تصنيع تم حيثالخواص

منها كل بتصنيع قام و إم بي أي شركة من العاملين العلماء أحد بها قام وقدالذري الميكروسكوب خالل من ذرة فوق ذرة بوضع

Atomic Microscopeفي المختلفة المواد هذه نتجت حتى ، m وقتاً طويال إعدادها استغرق وقد

الخواص.وجود من فالبد المختلفة الخواص ذات الجديدة المواد هذه إعداد اجل ومن

النانو . بمقياس الرؤية من الباحث ليتمكن خاصة وأجهزة آالت

أنه تبين فقد ، استثناء قاعدة لكل كل وألن ليسجزيئاتها حجم بتصغير خواصها تتغير فقد المواد ،

" نشر يوليو " في الحاسوب علوم m 2010موقع خبراالياباني " العالم أن إيموتو يقول رئيس" ماسارو

خصائص عن كشف قد العلمية للبحوث هادو معهدعدة عليه أجرى أن بعد زمزم لماء إعجازية

؛ النانو تكنولوجيا باستخدام تجارب

الندوة في ألقاها كلمة في إيموتو وأكدللبنات الحكمة دار كلية نظمتها التي العلمية

أن جدة مدينة بخاصية في يمتاز زمزم ماءالعادي الماء في توجد ال علمية

العلمية والبحوث الدراسات بينت أن بعدالنانو بتكنولوجيا الماء على أجراها أنها التي

األصلية خواصه من أي تغيير تستطع !!!" لم

أسباب أهم أحد النانو ولعل تكنولوجيا أحدثتها التي fع همالضجة اآللية ومصن الحاسباتمن يستفيدون الترانزستور الذين حجم تصغير ( إمكانية الموصالت) تصنيع أشباه في

العالم وضعه الذي للقانون وفقاً وذلك ، أفضل بإمكانات جديدة أجهزة مور وبيعMoore’s law

أجهزة " حجم تصغير يتم سوف شهر عشر ثمانية كل أن على ينص الذي " ، الكمبيوتر شرائح على تخزينها يمكن التي المعلومات كمية يضاعف مما الترانزستور،اليوم وصلنا حتى اختراعها منذ الصغر في مستمرة الحاسبات أحجام نرى فإننا ولذلك

مكتبات طياتها بين تحمل والتي الحجم كبيرة الذاكرة ذات المحمولة التليفونات إلىوالمرئية ! الصوتية والتسجيالت النصوص من كاملة

المعلومات كمية زيادة يعني هذا فإن ، هذه الموصfالت أشباه من عدداً أكبر وضعنا وإذاعليها تخزينها يمكن التي

عام في أنه المتوقع حجم 2020ومن يكون الموصfالت أن في أشباه بالكمبيوتر الخاصةالرأي هذا ويدعم متر؛ النانو مقياس ألقاهاعام حجم التي محاضرته في فاينمان العالم

مئات : " في 1959 باستخدام الحروف كتابة يمكن إنه m قائال ، األمريكية الفيزياء جمعية( 400-300الذرات) البريطانية الموسوعة مجلدات تخزين يمكن فإنه ثم ومن ، ذرة

" أحدث بشكل الكمبيوتر مصنعي أسعد مما ، الدبوس رأس حجم في والعشرين الثمانيةكبيرة . ضجة

.

في النانو تكنولوجيا ت استخداما بعضعام بشكل الحياة

تصدر وال تتسخ ال جواربرائحة منها

مع يتفاعل ال نسيجها ألنأوالفطريات البكتيريا

ينظfف زجاجنفسه

مجال في النانو تطبيقاتوالمعلومات المكتبات

عرض -1 مجال في

البياناتالعرض ) شاشات

للطاقة (الموفgرة

الحفاظ -2 مجال فيفي األمن على

الحريق المكتبة ) ضدوانتشار ، والسرقة

السامة (الغازات

الورق -3 مجال في والطباعة

خدمات -4 إتاحة فيومحتويات المعلوماتمن الرقمية المكتبات

التليفون خًاللالمحمول

Atomic force microscope (AFM) الورق على الطباعة

اإللكترونيNanolithographyبقلم

الذكي : الورق لفافةقطرها اسطوانةواحد، سنتيمتر

20-15وطولها سنتيمتر

ومعالجة -5 ونقل تخزين مجال فيوالمعلومات البيانات

أسرع بشكل

و الضوئية األقراص إنحجم تقاس الفيديو أقراص

أما بالميكرومتر، ذاكرتهاالنانو بحجم الجديدة الوسائط

النانومتر فلديها بحجم ، ذاكرةبيانات تخزين تستطيع وهي

تلك من أكبر مرة مليون بحجم Palmtop computer الذاكرة

Nano mobiles

Audio players

والجرد -6 اإلعارة مجال فياألمن على والحفاظ

ترددات تقنية باستخدام الهوية على التعرف الراديو

Radio-frequency Identification(RFID)