نانوتكنلوجي

أُعتبرت تكنولوجيا النانو حقلاً متعدد التخصصات لعلوم الفيزياء والكيمياء وعلوم المواد، يعنى بتصميم وتصنيع المواد النانوية وتطبيقها. ويهدف هذا الفرع من العلوم لفهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية للمواد النانوية و التركيب النانوي، وبسبب تنوع وحداثة التطبيق للمواد النانوية، تطور تبعاً لذلك علم المواد النانوية وأصبح في صدارة الإهتمامات البحثية التطبيقة[1]. وأشار فينمان (Richard Feynman) إلى أهمية التكنولوجيا النانوية في الاجتماع السنوي للجمعية الفيزيائية الأمريكية في عام 1959، في محاضرة العلوم الكلاسيكية بعنوان "هناك حيز كبير في القاع". في العقود الثلاثة الماضية، تم اكتشاف العديد من الاختراعات في مجال علوم النانو من حيث التحكم في تصنيع مواد جديدة (التحكم بالشكل والحجم من خلال تقنيات مبتكرة) والاستفادة منها للتطبيقات المختلفة [2].
وتعرف المواد النانوية على انها مجموعة من المواد التي تكون مقاييس ابعادها او ابعاد حبيباتها الداخلية بين (1-100 nm) أي عبارة عن واحد من المليار من المتر وهو مقياس النانومتر, ولها اهمية كبيرة خصوصاً عند هذا المقياس الذي يعتبر نقطة سحرية في مقياس الابعاد حيث تظهر للمواد خواص جديدة بصرية ,مغناطيسية, كهربائية و عدد من الخواص الاخرى. لهذه الخواص تأثيرات كبيرة في الالكترونيات , الطب و مختلف المجالات التطبيقية الأخرى [3]. كما في الشكــــــــل (1-1) والذي يوضح الابعاد لبعض الاشياء في المقياس النانوي[4].
ان خواص المواد تتغير بشكل ملحوظ جدًا حسب مكوناتها النانونية فالمركبات المكونة من حبيبات في حجم النانو سواء كانت سراميكيات أو معادن تكون أقوى كثيراً من مثيلاتها في الحجم الأكبر، فعلى سبيل المثال المعدن بحجم حبيبات (grain size) حوالي 10 nm أكثر صلابة ب 7 مرات من المعدن العادي بحجم حبيبات يقاس بمئات من النانو متر ، وهذا التغيير الكبير بخواص المواد في الحيز النانوي سببه أن المواد النانونية لها مساحة سطح أكبر عندما تقارن بنفس الكتلة من المادة المنتجة في الحيز الأكبر، وهذا يجعل المواد أكثر نشاطًا كيماوياً ويؤثر في قوتها أو خواصها الكهربائية.