- إنضم
- 18 أكتوبر 2008
- المشاركات
- 451
- التفاعل
السعودية تنتج وقودا للطائرات باستخدام «النانو»
أسهمت تقنية النانو في حماية المكوك الفضائي من أشعة الشمس والأتربة التي قد تضر به خارجيا.
تحقيق: مشعل الحميدان
أكد الدكتور محمد السويل رئيس مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، أن المدينة أنتجت وقودا نظيفا للطائرات باستخدام تقنية النانو، وذلك من خلال المبادرة الوطنية لتقنية النانو التي تسعى إلى تكوين البنية الأساسية ونقل وتوطين التقنية متناهية الصغر في المملكة واستخدامها لتلبية الاحتياجات الوطنية ومتطلبات التنمية في المجالات الصناعية والصحية والزراعية والبيئية وغيرها.
في الوقت الذي أوضح فيه عبد العزيز النغيثر المدير العام في السعودية لشركة إنتل العالمية، أن معالجاتها تصنع بتقنيات النانو بأحجام مختلفة 90 نانومترا، مضيفا أن «إنتل» اليوم تمتلك معالجات تصنع بتقنية 45 نانومترا وهناك معالجات لا تتجاوز أبعاد الترانزستورات فيها أقل من 20 نانومترا.
في المقابل أكد فهد المزيني الرئيس التنفيذي في الشرق الأوسط لشركة «جيوشيلد» الأمريكية المهتمة بمنتجات تقنية النانو، أن التقنية تعني التحكم التام والدقيق في إنتاج المواد وذلك من خلال التحكم في توليد الجزيئات الداخلية وفق التفاعل الموجه لتلك الجزيئات بشكل إيجابي للوصول إلى إنتاج مادة معينة، وهذا ما يعرف بالتصنيع الجزئي، والتي من خلاله قامت «جيوشيلد» بإكمال البحوث التي عملت عليها وكالة ناسا في مجال صناعة «النانو سيراميك» والذي أنتج أفضل أنواع العزل والحماية.
«الاقتصادية» بدورها أرادت أن تسلط الضوء على هذه التقنية محليا بعد أن نشرت حلقة أمس عن بداية اكتشاف التقنية وتطورها عالميا، لمعرفة آخر ما توصلت إليه المملكة في هذه التقنية, وأبرزت الإنجازات التي تدفع بوتيرة التقدم العلمي على الصعيد المحلي والعالمي لما يعود به بالنفع على المجتمع السعودي والاقتصاد السعودي، فمن خلال هذة التقنية يتوقع الخبراء توطين الآلاف من الوظائف التقنية في هذا المجال، إضافة إلى التواصل مع الشركات المتقدمة عالميا والتعاون معها في البحوث والدراسات للوصول إلى الأهداف المرجوة.. إلى التفاصيل:
تتوحد الآراء بأن ''تقنية النانو'' أصبحت قادرة على حل مجموعة من التحديات والمشاكل التي تواجه البشر في حياتهم اليومية كعلاج الأمراض وتوفير المياه وصناعة المواد الطبية حيث تهدف تطبيقات تقنية النانو الحالية إلى خلق مواد قابلة للاستخدام، ومعدات وحلول يتوقع العلماء استغلالها في العديد من الظواهر العلمية مثل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والميكانيكية والكهربائية، عن طريق العمل بأشياء على هذا المستوى المتناهي في الصغر.
تقوم المبادرة الوطنية لتقنيات متناهية الصغر في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بالعمل على البحوث والدراسات والتطبيقات الخاصة بتقنية النانو، حيث أكد السويل أن المبادرة تهدف إلى تكوين البنية الأساسية ونقل وتوطين التقنية متناهية الصغر في المملكة واستخدامها لتلبية الاحتياجات الوطنية ومتطلبات التنمية في المجالات الصناعية والصحية والزراعية والبيئية وغيرها.
السويل: أنشأنا مركز تميز دولي بالاشتراك مع شركة آي بي ام العالمية للأبحاث
وفي هذا السياق أكد الدكتور محمد السويل أن المدينة تسعى للاستفادة من التقنيات الحديثة وتسخيرها لخدمة التنمية، وتدرك أهمية التعاون العلمي والتقني مع الجهات العلمية الدولية البارزة في العديد من الدول المتقدمة لذلك عقدت المدينة عدة شراكات وبرامج تعاونية للبحث والتطوير مع عدد من المؤسسات العالمية الرائدة مثل شركة آي بي إم والتي نتج عنها مركز التميز المتخصص في تحلية المياه المالحة والمواد الحافزة للتطبيقات البتروكيميائية والطاقة الشمسية، كما كان هناك تعاون مع جامعة أوكلاند من خلال المشروع الخاص بتطوير الدايود الباعث للضوء النانوي، وأيضا جامعة مينيسوتا من خلال مشروع تطوير الوقود الكهربائي الكيميائي المستخدم في تصنيع الجسيمات النانوية السيليكونية، وجامعة ميتشيجان من خلال مشروع تطوير البصمة النانوية لتطوير الخلايا الشمسية غير المتكلفة، كما أن للبرنامج تعاونا مع روسيا البيضاء من خلال الأكاديمية الوطنية للعلوم حيث يقوم بمشروع إنتاج أنابيب الكربون النانوية وتطوير وإنتاج وتركيب مجهر مجسي ماسح، إضافة إلى ذلك يوجد لدينا برامج في عدة مجالات كالمحاكاة النانوية ونظام الكشف الصوري الصوتي وغيرها مع معهد ماساتشوستس للتقنية.
وبين السويل أن بحوث ودراسات المركز الوطني في المدينة تتبلور على ما يخدم التوجه الوطني للمملكة، وما يساعد على تحسين اقتصاده المحلي، وهذا ما يجعلها مرتبطة بالاستراتيجيات الصناعية والاقتصادية السعودية العامة، حيث تستهدف هذه الدراسات القطاعات الرئيسة بالمملكة كقطاع البترول والغاز القطاع البتروكيميائي، البنية التحتية للاتصالات اللاسلكية ، البناء، التعدين والمواد، المياه، الصحة، والنقل.
إنجازات وطنية
أوضح الدكتور محمد السويل أن المدينة أنتجت وقودا نظيفا للطائرات باستخدام تقنية النانو ''إضافة إلى ذلك فقد قمنا بإنشاء مركز تميز دولي بالاشتراك مع شركة آي بي إم العالمية للأبحاث في تطبيقات تقنية النانو وإجراء الدراسات والأبحاث المتقدمة في مجالات تحلية المياه والطاقة الشمسية والبتروكيماويات.
وتتيح الاتفاقية الشراكة بين المدينة وشركة آي بي إم لعلماء وباحثين من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية وآي بي إم للعمل المشترك على إجراء أبحاث متقدمة في العلوم والتقنيات النانوية في مجالات تحلية المياه والطاقة الشمسية وتطبيقات البتروكيماويات كالمواد القابلة للتدوير وغيرها''.
يأتي في مقدمة تلك المشاريع مشروع لدراسة ضوئية باستخدام جزيئات النانو غير العضوية، والذي يهدف إلى تطوير حلول لخلايا شمسية معتمدة على أشباه الموصلات ذات النطاق العريض ذات البنية النانومترية إلى جانب الحلول المعتمدة على جزيئات النانو الممتصة غير العضوية. وسيتم تصنيع الأغشية الرقيقة القابلة لإعادة الاستخدام والمنتجة من جزيئات النانو الممتصة غير العضوية أيضا، سيتم البحث في خصائص الامتصاص كدالة في حجم جزيء النانو وتكوين الجزيء أيضاً، ولفهم أفضل للمواد سيتم دراسة الخصائص الإلكترونية لمحلول تصنيع الأغشية الرقيقة، القضايا الرئيسية للدراسة هي تمييز آثار توليد من فوتون مفرد وآثار تعديل سطح الجزيئات وأشباه الموصلات ذات النطاق العريض على خصائص النقل، وسيبحث المشروع أيضاً في طرق التشكيل الذاتي لأشباه الموصلات ذات النطاق العريض والتصنيع الطباعي لأجهزة أشباه الموصلات المتناهية الصغر المرجوة و سيتم قياس أداء الأغشية الرقيقة, مقارنة بالأغشية التقليدية.
ويأتي ثاني تلك المشاريع مشروع الأغشية النانومترية والذي سيبحث هذا المشروع المشترك في تطوير أغشية جديدة لعملية تحلية المياه غير الحرارية (التناضح العكسي) أو غيرها من العمليات، والمواصفات الأساسية للأغشية المراد تطويرها هي ارتفاع درجة منع الأملاح وذات طاقة إنتاجية أعلى وقابلية أقل وأبطأ للتلوث بفعل النمو الفطري من الأغشية النسيجية التقليدية.
أما ثالثا فهو مشروع تصنيع حبيبات السيليكون النانوية حيث تنفذ المدينة حاليا بالتعاون مع جامعة اللينوي في الولايات المتحدة الأمريكية مشروعاً لتصنيع حبيبات السيليكون النانوية، حيث تم في هذا المشروع تصنيع خلية كهروكيميائية لإنتاج حبيبات السيليكون النانوية، وذلك بتمرير تيار كهربائي ثابت في شرائح السيليكون داخل محلول كيميائي.
وينتج من هذه الخلية حبيبات سيليكون ذات أقطار نانومترية, وتكمن أهمية هذه الحبيبات في كونها مضيئة بألوان مختلفة على حسب حجمها وذلك عند إثارتها بالأشعة فوق البنفسجية، ويمكن استخدامها في العديد من التطبيقات مثل تحسين أداء الخلايا الشمسية والحساسات الضوئية وكذلك في شرائح الذاكرة الإلكترونية.
ويأتي المشروع الرابع وهو مشروع لتحضير ودراسة البنية النانوية لسبائك نيكل التيتانيوم تلك السبائك ذات الذاكرة الشكلية وهي عبارة عن مجموعة من مواد معدنية لها القدرة على العودة إلى طول أو شكل هندسي محدد عند تعرضها لتأثير حراري ميكانيكي.
ومن أشهر هذه المواد وأكثرها تطبيقاً في الجوانب التقنية سبائك نيكل التيتانيوم نظراً لما تتميز به من خواص مرونة عالية مع ذاكرة شكلية، إضافة إلى توافقها الحيوي مع جسم الإنسان مما يجعلها أكثر السبائك تطبيقا في المجالات الطبية، وتستخدم أيضا في تطبيقات أخرى كهوائيات الهواتف النقالة والأقمار الاصطناعية والمنظمات الحرارية والألياف الضوئية والمشغلات الميكروية والشمسية.
وقد تم تحضير عدد كبير من عينات نيكل التيتانيوم تحت ظروف فيزيائية مختلفة باستخدام تقنية السبك الميكانيكي, إضافة إلى دراسة البنية الذرية كدالة في زمن السبك الميكانيكي باستخدام حيود الأشعة السينية، وطرق أخرى للتشخيص التركيبي للبنية مثل الميكروسكوب الإلكتروني الماسح والميكروسكوب الإلكتروني النافذ, كما تم التأكد من نقاوة البنية لكل طور تركيبي، ودراسة الأطوارالتركيبية باستخدام طرق وتقنيات متقدمة.
وقد تم التوصل إلى نتائج مهمة حول تفاصيل التحول البنيوي لسبيكة نيكل التيتانيوم إلى الطور البلوري وتم الحصول على طور تركيبي وحيد لسبيكة نيكل التيتانيوم وهو أحد أهداف البحث الرئيسية. ويتم حاليا تحسين الظروف الفيزيائية لإنتاج طور تركيبي في حدود الأبعاد النانوية وإنتاج الطور النانوي عند درجات حرارة منخفضة لأهمية هذا الجانب في المجال التطبيقي.
أما خامسا فهو مشروع تطوير وتصنيع وتركيب مجهر القوة الذرية الذي يهدف إلى نقل وتوطين تقنية التطوير والتصنيع لمجهر القوة الذرية إلى المملكة وذلك بالتعاون بين مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية ممثلة في المركز الوطني لبحوث التقنيات متناهية الصغر وبين الأكاديمية الوطنية للعلوم والتقنية في جمهورية روسيا البيضاء، حيث أن مجهر القوة الذرية هو أحد مجاهر النانو التي لها القدرة على التعامل مع الأشياء بقياس النانو وهذا ما سعى إليه المركز الوطني لبحوث التقنيات متناهية الصغر.
كما قام المركز الوطني للتقنية المتناهية الصغر (النانو) بتطوير وحدة لفصل مركبات الكبريت من وقود الديزل باستخدام السوائل الأيونية، إضافة إلى تطوير تقنية لتحضير مواد محفزة لتحويل زيت البترول الثقيل إلى مواد بتروكيميائية خفيفة.
وأيضا توصل المركز الوطني بالتعاون مع شركة آي بي ام إلى إنجاز علمي جديد باستخدام تقنية النانو لتحلية المياه حيث تمكن الفريق البحثي من اختراع أغشية جديدة بإمكانها تنقية الماء من الأملاح والمواد السامة بكفاءة وسرعة عالية.
صناعات عالمية
دخلت صناعة النانو حيز التطبيق في مجموعة من السلع التي تستخدم نانو جزيئات الأكسيد على أنواعه ''الألمنيوم والتيتانيوم وغيرها'' خصوصا في مواد التجميل والمراهم المضادة للأشعة فهذه النانو جزيئات تحجب الأشعة فوق البنفسجية UVكلها ويبقى المرهم في الوقت نفسه شفافا وتستعمل في بعض الألبسة المضادة للتبقع.
حبيب: الشركات شاهدت التقنية وكأنها نوع من أنواع الخيال العلمي
وقد تمكن باحثون في جامعة هانج يانج في سيئول من إدخال نانو الفضة إلى المضادات الحيوية ومن المعروف أن الفضة قادرة على قتل نحو 650 جرثومة دون أن تؤذي الجسم البشري .
وأيضا عملاق الكمبيوتر ''هاولت باكارد'' قام بإنتاج رقاقات يدخل في صنعها نانو إلكترونات قادرة على حفظ المعلومات أكثر بآلاف المرات من الذاكرة الموجودة حاليا، في المقابل تمكن باحثون في IBM وجامعة كولومبيا وجامعة نيو أورليانز من تملق وجمع جزيئين غير قابلين للاجتماع إلى بلور ثلاثي الأبعاد، وبذلك تم اختراع ماده غير موجودة في الطبيعة ''ملغنسيوم'' مع خصائص مولده للضوء مصنوعة من ''نانو'' و''أوكسيد الحديد محاطا برصاص السيلينايد''، وهذا هو نصف موصل للحرارة قادر على توليد الضوء، وهذه الميزة الخاصة لها استعمالات كثيرة في مجالات الطاقة والبطاريات.
وقد أوردت مجله الإيكونوميست أخيرا أن الكلام بدأ عن مادة جديدة مصنوعة من نانو جزيئات تدعى قسم Quasam تضاف إلى البلاستيك والسيراميك والمعادن فتصبح قوية كالفولاذ خفيفة كالعظام وستكون لها استعمالات كثيرة خصوصا في هيكل الطائرات والأجنحة، فهي مضادة للجليد ومقاومة للحرارة حتى 900 درجة مئوية.
وأنشأت شركة كرافت المتخصصة في الأغذية السنة الماضية اتحاد أقسام البحوث العلمية لاختراع مشروبات مبرمجة، فقريبا يمكننا شراء مشروب لا لون له ولا طعم يتضمن نانو جزيئات للون والطعم عندما نضعه في''المايكروويف'' على تردد معين يصبح عندنا عصير ليمون وعلى تردد آخر يصبح هو نفسه شراب التفاح، وهكذا.
وهنا، يوضح الدكتور سامي حبيب المدير المؤسس لمركز التقنيات في جامعة الملك عبد العزيز في جدة، أن ما يشابه شركة كرفت حول العالم تفوق الـ500 شركة عالمية في مجال التغذية وحفظ الأغذية، لكنها تعمل بشكل سري وخاص وبصمت شديد كونها تملك ''الخلطة السرية'' لمنتجاتها ولا تريد نشرها وإطلاع العموم عليها، مضيفا أن هناك اهتمامات كبيرة من تلك الشركات بإعادة تكوين خلايا البذور تماشيا مع متطلباتهم الذوقية وما تنتجه الطبيعة، بحيث إن دقة تقنية النانو تسمح لهم بتغيير البذور وتحسين أداء المبيدات الحشرية والأغذية الذكية كما هي الحال في بحوث شركة كرافت.
أصبحت الرقائق الإلكترونية في الوقت الراهن لا تعمل إلا بنظرية تقنية النانو لمزيد من القوة والأداء والسرعة.
تعاون القطاعين العام والخاص
أشار الدكتور سامي حبيب إلى أنه ومنذ البدء بالعمل فعليا على الاستثمار في مجال تقنية النانو قبل خمس سنوات تم عرض عديد من سبل التعاون مع القطاع الخاص، حيث كان أكثر القطاعات الخاصة تشاهد هذا الأمر وكما أنه نوع من أنواع الخيال العلمي، بعكس بعضهم في الوقت الراهن الذي بدأ يقتنع ويقترب من هذا الخيال الذي أصبح مقتنعا أكثر بأنه واقع لا خيال.
وبين حبيب أن المركز يهدف إلى أن يكون المركز شريكا في التنمية المستدامة في المملكة والمنطقة العربية ككل من خلال الريادة في بحوث وتوطين تقنية النانو الحميدة، التي تكون حميدة الأثر في صحة الإنسان وصديقة للبيئة.
وأضاف ''بدأنا من حيث انتهى العالم، ومن مؤشرات هذه المقولة أن مركزنا هو المركز الأول عربيا في مجال البحوث والدراسات والمعامل التطبيقية والتجهيزات المصاحبة وهذا بفضل توجيهات خادم الحرمين الشريفين الذي أمر بتخصيص 12 مليون ريال للمركز وغيرها من المراكز المشابهة في السعودية، ما يجعلنا مهيأين للعمل مع القطاع العام أو الخاص''.
المزيني: التقنية تعني التحكم التام والدقيق في إنتاج المواد
فأحد أهداف المركز هو رفع المؤشرات الاقتصادية الخاصة بهذا المجال من خلال الشراكة المستديمة مع القطاعات المختلفة وهذا ما يعني التعاون في البحوث والدراسات والمختبرات، والإمكانات مع القطاعين العام والخاص في السعودية، وعليه فإن المركز يشجع على التعاون مع القطاعات العامة والخاصة والاستثمار أيضا في مجال منتجات تقنية النانو فيما بعد وبدعم من المركز، وهذا يتطلب من القطاع الخاص نوعا من بعد النظر والصبر، بحيث لا يتوقع القطاع الخاص المردود الاقتصادي السريع.
واستشهد الدكتور سامي حبيب بتفاعل شركة إنتل مع مراكز تقنيات النانو في المملكة ذاكرا التعاون بينهم وبين مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية في الغرف النظيفة التي تتجاوز إمكاناتها قيمة 200 مليون ريال. وطالب بأن تقوم ''إنتل'' بتفعيل الدور الأكاديمي في هذا المجال وتنوع الفائدة وعدم حصر أبحاث التقنية في مدينة الملك عبد العزيز فقط. ودعا الدكتور حبيب الشركات التقنية إلى مواكبة شركة إنتل في تطورها وإنتاجياتها والحذو قدما في مسألة التعاون مع المؤسسات المختصة في المملكة في مجال تقنية النانو.
النغيثر: 2003 كانت أولى انطلاقات «إنتل» في عالم «النانو»
وبهذا الصدد أوضح عبد العزيز النغيثر مدير عام شركة إنتل في السعودية أن شركتهم تعمل منذ فترة طويلة مع مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، التي تعد واحدة من الجهات الرائدة في ميدان البحث العلمي على مستوى المنطقة، على مركز التميز لتطبيقات تصنيع تقنية النانو (سينا) والمزمع بدء العمل فيه في تشرين الأول (أكتوبر) من العام القادم. وسيقوم الباحثون في ''إنتل'' مع زملائهم الباحثين من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية وطلبة الدراسات العليا من مختلف أرجاء العالم العربي والإسلامي بإجراء الأبحاث في معامل مجهزة بأحدث الأنظمة العالمية التي يتم استحداثها في مرافق المدينة. الجدير بالذكر أن المركز هو الأول في المنطقة وسيبدأ العمل به أواخر العام المقبل إن شاء الله.
وأضاف النغيثر أن المملكة برهنت من خلال إنشائها مركز أبحاث النانو على رعايتها لتقنية النانو في المنطقة العربية ودعمها لطلبة المنطقة وباحثيها من خلال توفير أحدث التجهيزات اللازمة لهم لتطبيق أبحاثهم في مجال النانو.
ويعنى مركز التميز (سينا) بإجراء أبحاث متقدمة في تطبيقات تقنية النانو مع التركيز على أبحاث تصنيع المجسات المبنية بتقنية النانو وشبكاتها MEMS، وتصنيع ودراسة النوابط المبنية بتقنية النانو، فضلاً عن تكوين وترسيب مواد النانو واستخداماتها. ويعد مركز التميز (سينا) وسيلة لتأصيل سبل التعاون بين ''إنتل'' العالمية، الشركة الرائدة في مجال الصناعات الإلكترونية الدقيقة، ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتكنولوجيا، المؤسسة الرائدة للبحث العلمي في المملكة، والصناعات والجامعات في المملكة والمنطقة العربية كافة.
خلايا تم تكبيرها أكثر من عشرة آلاف مرة عن طريق تقنية النانو لمعرفة أجزاء الخلية.
ويأتي إنشاء ''سينا'' خطوة بناءة ومهمة نحو تحقيق هدف المملكة لخلق نمو اقتصادي مبني على المعرفة ولزيادة قدرتها على المنافسة إقليميا وعالميا.
ويأتي تأسيس المركز كخطوة مركزية تضاف إلى جهود المؤسسة على نحو خاص والمملكة على نحو عام في ميدان العناية بالتعليم العالي والبحث العلمي في مجالات التقنية المتقدمة، وعن حرصها العملي على خلق مناخ يشجع على الابتكار والاختراع ينتفع منه الباحثون في المملكة وفي الوطن العربي على السواء.
http://www.aleqt.com/2009/10/22/article_291611.html
أسهمت تقنية النانو في حماية المكوك الفضائي من أشعة الشمس والأتربة التي قد تضر به خارجيا.
تحقيق: مشعل الحميدان
أكد الدكتور محمد السويل رئيس مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، أن المدينة أنتجت وقودا نظيفا للطائرات باستخدام تقنية النانو، وذلك من خلال المبادرة الوطنية لتقنية النانو التي تسعى إلى تكوين البنية الأساسية ونقل وتوطين التقنية متناهية الصغر في المملكة واستخدامها لتلبية الاحتياجات الوطنية ومتطلبات التنمية في المجالات الصناعية والصحية والزراعية والبيئية وغيرها.
في الوقت الذي أوضح فيه عبد العزيز النغيثر المدير العام في السعودية لشركة إنتل العالمية، أن معالجاتها تصنع بتقنيات النانو بأحجام مختلفة 90 نانومترا، مضيفا أن «إنتل» اليوم تمتلك معالجات تصنع بتقنية 45 نانومترا وهناك معالجات لا تتجاوز أبعاد الترانزستورات فيها أقل من 20 نانومترا.
في المقابل أكد فهد المزيني الرئيس التنفيذي في الشرق الأوسط لشركة «جيوشيلد» الأمريكية المهتمة بمنتجات تقنية النانو، أن التقنية تعني التحكم التام والدقيق في إنتاج المواد وذلك من خلال التحكم في توليد الجزيئات الداخلية وفق التفاعل الموجه لتلك الجزيئات بشكل إيجابي للوصول إلى إنتاج مادة معينة، وهذا ما يعرف بالتصنيع الجزئي، والتي من خلاله قامت «جيوشيلد» بإكمال البحوث التي عملت عليها وكالة ناسا في مجال صناعة «النانو سيراميك» والذي أنتج أفضل أنواع العزل والحماية.
«الاقتصادية» بدورها أرادت أن تسلط الضوء على هذه التقنية محليا بعد أن نشرت حلقة أمس عن بداية اكتشاف التقنية وتطورها عالميا، لمعرفة آخر ما توصلت إليه المملكة في هذه التقنية, وأبرزت الإنجازات التي تدفع بوتيرة التقدم العلمي على الصعيد المحلي والعالمي لما يعود به بالنفع على المجتمع السعودي والاقتصاد السعودي، فمن خلال هذة التقنية يتوقع الخبراء توطين الآلاف من الوظائف التقنية في هذا المجال، إضافة إلى التواصل مع الشركات المتقدمة عالميا والتعاون معها في البحوث والدراسات للوصول إلى الأهداف المرجوة.. إلى التفاصيل:
تتوحد الآراء بأن ''تقنية النانو'' أصبحت قادرة على حل مجموعة من التحديات والمشاكل التي تواجه البشر في حياتهم اليومية كعلاج الأمراض وتوفير المياه وصناعة المواد الطبية حيث تهدف تطبيقات تقنية النانو الحالية إلى خلق مواد قابلة للاستخدام، ومعدات وحلول يتوقع العلماء استغلالها في العديد من الظواهر العلمية مثل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والميكانيكية والكهربائية، عن طريق العمل بأشياء على هذا المستوى المتناهي في الصغر.
تقوم المبادرة الوطنية لتقنيات متناهية الصغر في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بالعمل على البحوث والدراسات والتطبيقات الخاصة بتقنية النانو، حيث أكد السويل أن المبادرة تهدف إلى تكوين البنية الأساسية ونقل وتوطين التقنية متناهية الصغر في المملكة واستخدامها لتلبية الاحتياجات الوطنية ومتطلبات التنمية في المجالات الصناعية والصحية والزراعية والبيئية وغيرها.
السويل: أنشأنا مركز تميز دولي بالاشتراك مع شركة آي بي ام العالمية للأبحاث
وفي هذا السياق أكد الدكتور محمد السويل أن المدينة تسعى للاستفادة من التقنيات الحديثة وتسخيرها لخدمة التنمية، وتدرك أهمية التعاون العلمي والتقني مع الجهات العلمية الدولية البارزة في العديد من الدول المتقدمة لذلك عقدت المدينة عدة شراكات وبرامج تعاونية للبحث والتطوير مع عدد من المؤسسات العالمية الرائدة مثل شركة آي بي إم والتي نتج عنها مركز التميز المتخصص في تحلية المياه المالحة والمواد الحافزة للتطبيقات البتروكيميائية والطاقة الشمسية، كما كان هناك تعاون مع جامعة أوكلاند من خلال المشروع الخاص بتطوير الدايود الباعث للضوء النانوي، وأيضا جامعة مينيسوتا من خلال مشروع تطوير الوقود الكهربائي الكيميائي المستخدم في تصنيع الجسيمات النانوية السيليكونية، وجامعة ميتشيجان من خلال مشروع تطوير البصمة النانوية لتطوير الخلايا الشمسية غير المتكلفة، كما أن للبرنامج تعاونا مع روسيا البيضاء من خلال الأكاديمية الوطنية للعلوم حيث يقوم بمشروع إنتاج أنابيب الكربون النانوية وتطوير وإنتاج وتركيب مجهر مجسي ماسح، إضافة إلى ذلك يوجد لدينا برامج في عدة مجالات كالمحاكاة النانوية ونظام الكشف الصوري الصوتي وغيرها مع معهد ماساتشوستس للتقنية.
وبين السويل أن بحوث ودراسات المركز الوطني في المدينة تتبلور على ما يخدم التوجه الوطني للمملكة، وما يساعد على تحسين اقتصاده المحلي، وهذا ما يجعلها مرتبطة بالاستراتيجيات الصناعية والاقتصادية السعودية العامة، حيث تستهدف هذه الدراسات القطاعات الرئيسة بالمملكة كقطاع البترول والغاز القطاع البتروكيميائي، البنية التحتية للاتصالات اللاسلكية ، البناء، التعدين والمواد، المياه، الصحة، والنقل.
إنجازات وطنية
أوضح الدكتور محمد السويل أن المدينة أنتجت وقودا نظيفا للطائرات باستخدام تقنية النانو ''إضافة إلى ذلك فقد قمنا بإنشاء مركز تميز دولي بالاشتراك مع شركة آي بي إم العالمية للأبحاث في تطبيقات تقنية النانو وإجراء الدراسات والأبحاث المتقدمة في مجالات تحلية المياه والطاقة الشمسية والبتروكيماويات.
وتتيح الاتفاقية الشراكة بين المدينة وشركة آي بي إم لعلماء وباحثين من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية وآي بي إم للعمل المشترك على إجراء أبحاث متقدمة في العلوم والتقنيات النانوية في مجالات تحلية المياه والطاقة الشمسية وتطبيقات البتروكيماويات كالمواد القابلة للتدوير وغيرها''.
يأتي في مقدمة تلك المشاريع مشروع لدراسة ضوئية باستخدام جزيئات النانو غير العضوية، والذي يهدف إلى تطوير حلول لخلايا شمسية معتمدة على أشباه الموصلات ذات النطاق العريض ذات البنية النانومترية إلى جانب الحلول المعتمدة على جزيئات النانو الممتصة غير العضوية. وسيتم تصنيع الأغشية الرقيقة القابلة لإعادة الاستخدام والمنتجة من جزيئات النانو الممتصة غير العضوية أيضا، سيتم البحث في خصائص الامتصاص كدالة في حجم جزيء النانو وتكوين الجزيء أيضاً، ولفهم أفضل للمواد سيتم دراسة الخصائص الإلكترونية لمحلول تصنيع الأغشية الرقيقة، القضايا الرئيسية للدراسة هي تمييز آثار توليد من فوتون مفرد وآثار تعديل سطح الجزيئات وأشباه الموصلات ذات النطاق العريض على خصائص النقل، وسيبحث المشروع أيضاً في طرق التشكيل الذاتي لأشباه الموصلات ذات النطاق العريض والتصنيع الطباعي لأجهزة أشباه الموصلات المتناهية الصغر المرجوة و سيتم قياس أداء الأغشية الرقيقة, مقارنة بالأغشية التقليدية.
ويأتي ثاني تلك المشاريع مشروع الأغشية النانومترية والذي سيبحث هذا المشروع المشترك في تطوير أغشية جديدة لعملية تحلية المياه غير الحرارية (التناضح العكسي) أو غيرها من العمليات، والمواصفات الأساسية للأغشية المراد تطويرها هي ارتفاع درجة منع الأملاح وذات طاقة إنتاجية أعلى وقابلية أقل وأبطأ للتلوث بفعل النمو الفطري من الأغشية النسيجية التقليدية.
أما ثالثا فهو مشروع تصنيع حبيبات السيليكون النانوية حيث تنفذ المدينة حاليا بالتعاون مع جامعة اللينوي في الولايات المتحدة الأمريكية مشروعاً لتصنيع حبيبات السيليكون النانوية، حيث تم في هذا المشروع تصنيع خلية كهروكيميائية لإنتاج حبيبات السيليكون النانوية، وذلك بتمرير تيار كهربائي ثابت في شرائح السيليكون داخل محلول كيميائي.
وينتج من هذه الخلية حبيبات سيليكون ذات أقطار نانومترية, وتكمن أهمية هذه الحبيبات في كونها مضيئة بألوان مختلفة على حسب حجمها وذلك عند إثارتها بالأشعة فوق البنفسجية، ويمكن استخدامها في العديد من التطبيقات مثل تحسين أداء الخلايا الشمسية والحساسات الضوئية وكذلك في شرائح الذاكرة الإلكترونية.
ويأتي المشروع الرابع وهو مشروع لتحضير ودراسة البنية النانوية لسبائك نيكل التيتانيوم تلك السبائك ذات الذاكرة الشكلية وهي عبارة عن مجموعة من مواد معدنية لها القدرة على العودة إلى طول أو شكل هندسي محدد عند تعرضها لتأثير حراري ميكانيكي.
ومن أشهر هذه المواد وأكثرها تطبيقاً في الجوانب التقنية سبائك نيكل التيتانيوم نظراً لما تتميز به من خواص مرونة عالية مع ذاكرة شكلية، إضافة إلى توافقها الحيوي مع جسم الإنسان مما يجعلها أكثر السبائك تطبيقا في المجالات الطبية، وتستخدم أيضا في تطبيقات أخرى كهوائيات الهواتف النقالة والأقمار الاصطناعية والمنظمات الحرارية والألياف الضوئية والمشغلات الميكروية والشمسية.
وقد تم تحضير عدد كبير من عينات نيكل التيتانيوم تحت ظروف فيزيائية مختلفة باستخدام تقنية السبك الميكانيكي, إضافة إلى دراسة البنية الذرية كدالة في زمن السبك الميكانيكي باستخدام حيود الأشعة السينية، وطرق أخرى للتشخيص التركيبي للبنية مثل الميكروسكوب الإلكتروني الماسح والميكروسكوب الإلكتروني النافذ, كما تم التأكد من نقاوة البنية لكل طور تركيبي، ودراسة الأطوارالتركيبية باستخدام طرق وتقنيات متقدمة.
وقد تم التوصل إلى نتائج مهمة حول تفاصيل التحول البنيوي لسبيكة نيكل التيتانيوم إلى الطور البلوري وتم الحصول على طور تركيبي وحيد لسبيكة نيكل التيتانيوم وهو أحد أهداف البحث الرئيسية. ويتم حاليا تحسين الظروف الفيزيائية لإنتاج طور تركيبي في حدود الأبعاد النانوية وإنتاج الطور النانوي عند درجات حرارة منخفضة لأهمية هذا الجانب في المجال التطبيقي.
أما خامسا فهو مشروع تطوير وتصنيع وتركيب مجهر القوة الذرية الذي يهدف إلى نقل وتوطين تقنية التطوير والتصنيع لمجهر القوة الذرية إلى المملكة وذلك بالتعاون بين مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية ممثلة في المركز الوطني لبحوث التقنيات متناهية الصغر وبين الأكاديمية الوطنية للعلوم والتقنية في جمهورية روسيا البيضاء، حيث أن مجهر القوة الذرية هو أحد مجاهر النانو التي لها القدرة على التعامل مع الأشياء بقياس النانو وهذا ما سعى إليه المركز الوطني لبحوث التقنيات متناهية الصغر.
كما قام المركز الوطني للتقنية المتناهية الصغر (النانو) بتطوير وحدة لفصل مركبات الكبريت من وقود الديزل باستخدام السوائل الأيونية، إضافة إلى تطوير تقنية لتحضير مواد محفزة لتحويل زيت البترول الثقيل إلى مواد بتروكيميائية خفيفة.
وأيضا توصل المركز الوطني بالتعاون مع شركة آي بي ام إلى إنجاز علمي جديد باستخدام تقنية النانو لتحلية المياه حيث تمكن الفريق البحثي من اختراع أغشية جديدة بإمكانها تنقية الماء من الأملاح والمواد السامة بكفاءة وسرعة عالية.
صناعات عالمية
دخلت صناعة النانو حيز التطبيق في مجموعة من السلع التي تستخدم نانو جزيئات الأكسيد على أنواعه ''الألمنيوم والتيتانيوم وغيرها'' خصوصا في مواد التجميل والمراهم المضادة للأشعة فهذه النانو جزيئات تحجب الأشعة فوق البنفسجية UVكلها ويبقى المرهم في الوقت نفسه شفافا وتستعمل في بعض الألبسة المضادة للتبقع.
حبيب: الشركات شاهدت التقنية وكأنها نوع من أنواع الخيال العلمي
وقد تمكن باحثون في جامعة هانج يانج في سيئول من إدخال نانو الفضة إلى المضادات الحيوية ومن المعروف أن الفضة قادرة على قتل نحو 650 جرثومة دون أن تؤذي الجسم البشري .
وأيضا عملاق الكمبيوتر ''هاولت باكارد'' قام بإنتاج رقاقات يدخل في صنعها نانو إلكترونات قادرة على حفظ المعلومات أكثر بآلاف المرات من الذاكرة الموجودة حاليا، في المقابل تمكن باحثون في IBM وجامعة كولومبيا وجامعة نيو أورليانز من تملق وجمع جزيئين غير قابلين للاجتماع إلى بلور ثلاثي الأبعاد، وبذلك تم اختراع ماده غير موجودة في الطبيعة ''ملغنسيوم'' مع خصائص مولده للضوء مصنوعة من ''نانو'' و''أوكسيد الحديد محاطا برصاص السيلينايد''، وهذا هو نصف موصل للحرارة قادر على توليد الضوء، وهذه الميزة الخاصة لها استعمالات كثيرة في مجالات الطاقة والبطاريات.
وقد أوردت مجله الإيكونوميست أخيرا أن الكلام بدأ عن مادة جديدة مصنوعة من نانو جزيئات تدعى قسم Quasam تضاف إلى البلاستيك والسيراميك والمعادن فتصبح قوية كالفولاذ خفيفة كالعظام وستكون لها استعمالات كثيرة خصوصا في هيكل الطائرات والأجنحة، فهي مضادة للجليد ومقاومة للحرارة حتى 900 درجة مئوية.
وأنشأت شركة كرافت المتخصصة في الأغذية السنة الماضية اتحاد أقسام البحوث العلمية لاختراع مشروبات مبرمجة، فقريبا يمكننا شراء مشروب لا لون له ولا طعم يتضمن نانو جزيئات للون والطعم عندما نضعه في''المايكروويف'' على تردد معين يصبح عندنا عصير ليمون وعلى تردد آخر يصبح هو نفسه شراب التفاح، وهكذا.
وهنا، يوضح الدكتور سامي حبيب المدير المؤسس لمركز التقنيات في جامعة الملك عبد العزيز في جدة، أن ما يشابه شركة كرفت حول العالم تفوق الـ500 شركة عالمية في مجال التغذية وحفظ الأغذية، لكنها تعمل بشكل سري وخاص وبصمت شديد كونها تملك ''الخلطة السرية'' لمنتجاتها ولا تريد نشرها وإطلاع العموم عليها، مضيفا أن هناك اهتمامات كبيرة من تلك الشركات بإعادة تكوين خلايا البذور تماشيا مع متطلباتهم الذوقية وما تنتجه الطبيعة، بحيث إن دقة تقنية النانو تسمح لهم بتغيير البذور وتحسين أداء المبيدات الحشرية والأغذية الذكية كما هي الحال في بحوث شركة كرافت.
أصبحت الرقائق الإلكترونية في الوقت الراهن لا تعمل إلا بنظرية تقنية النانو لمزيد من القوة والأداء والسرعة.
تعاون القطاعين العام والخاص
أشار الدكتور سامي حبيب إلى أنه ومنذ البدء بالعمل فعليا على الاستثمار في مجال تقنية النانو قبل خمس سنوات تم عرض عديد من سبل التعاون مع القطاع الخاص، حيث كان أكثر القطاعات الخاصة تشاهد هذا الأمر وكما أنه نوع من أنواع الخيال العلمي، بعكس بعضهم في الوقت الراهن الذي بدأ يقتنع ويقترب من هذا الخيال الذي أصبح مقتنعا أكثر بأنه واقع لا خيال.
وبين حبيب أن المركز يهدف إلى أن يكون المركز شريكا في التنمية المستدامة في المملكة والمنطقة العربية ككل من خلال الريادة في بحوث وتوطين تقنية النانو الحميدة، التي تكون حميدة الأثر في صحة الإنسان وصديقة للبيئة.
وأضاف ''بدأنا من حيث انتهى العالم، ومن مؤشرات هذه المقولة أن مركزنا هو المركز الأول عربيا في مجال البحوث والدراسات والمعامل التطبيقية والتجهيزات المصاحبة وهذا بفضل توجيهات خادم الحرمين الشريفين الذي أمر بتخصيص 12 مليون ريال للمركز وغيرها من المراكز المشابهة في السعودية، ما يجعلنا مهيأين للعمل مع القطاع العام أو الخاص''.
المزيني: التقنية تعني التحكم التام والدقيق في إنتاج المواد
فأحد أهداف المركز هو رفع المؤشرات الاقتصادية الخاصة بهذا المجال من خلال الشراكة المستديمة مع القطاعات المختلفة وهذا ما يعني التعاون في البحوث والدراسات والمختبرات، والإمكانات مع القطاعين العام والخاص في السعودية، وعليه فإن المركز يشجع على التعاون مع القطاعات العامة والخاصة والاستثمار أيضا في مجال منتجات تقنية النانو فيما بعد وبدعم من المركز، وهذا يتطلب من القطاع الخاص نوعا من بعد النظر والصبر، بحيث لا يتوقع القطاع الخاص المردود الاقتصادي السريع.
واستشهد الدكتور سامي حبيب بتفاعل شركة إنتل مع مراكز تقنيات النانو في المملكة ذاكرا التعاون بينهم وبين مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية في الغرف النظيفة التي تتجاوز إمكاناتها قيمة 200 مليون ريال. وطالب بأن تقوم ''إنتل'' بتفعيل الدور الأكاديمي في هذا المجال وتنوع الفائدة وعدم حصر أبحاث التقنية في مدينة الملك عبد العزيز فقط. ودعا الدكتور حبيب الشركات التقنية إلى مواكبة شركة إنتل في تطورها وإنتاجياتها والحذو قدما في مسألة التعاون مع المؤسسات المختصة في المملكة في مجال تقنية النانو.
النغيثر: 2003 كانت أولى انطلاقات «إنتل» في عالم «النانو»
وبهذا الصدد أوضح عبد العزيز النغيثر مدير عام شركة إنتل في السعودية أن شركتهم تعمل منذ فترة طويلة مع مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، التي تعد واحدة من الجهات الرائدة في ميدان البحث العلمي على مستوى المنطقة، على مركز التميز لتطبيقات تصنيع تقنية النانو (سينا) والمزمع بدء العمل فيه في تشرين الأول (أكتوبر) من العام القادم. وسيقوم الباحثون في ''إنتل'' مع زملائهم الباحثين من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية وطلبة الدراسات العليا من مختلف أرجاء العالم العربي والإسلامي بإجراء الأبحاث في معامل مجهزة بأحدث الأنظمة العالمية التي يتم استحداثها في مرافق المدينة. الجدير بالذكر أن المركز هو الأول في المنطقة وسيبدأ العمل به أواخر العام المقبل إن شاء الله.
وأضاف النغيثر أن المملكة برهنت من خلال إنشائها مركز أبحاث النانو على رعايتها لتقنية النانو في المنطقة العربية ودعمها لطلبة المنطقة وباحثيها من خلال توفير أحدث التجهيزات اللازمة لهم لتطبيق أبحاثهم في مجال النانو.
ويعنى مركز التميز (سينا) بإجراء أبحاث متقدمة في تطبيقات تقنية النانو مع التركيز على أبحاث تصنيع المجسات المبنية بتقنية النانو وشبكاتها MEMS، وتصنيع ودراسة النوابط المبنية بتقنية النانو، فضلاً عن تكوين وترسيب مواد النانو واستخداماتها. ويعد مركز التميز (سينا) وسيلة لتأصيل سبل التعاون بين ''إنتل'' العالمية، الشركة الرائدة في مجال الصناعات الإلكترونية الدقيقة، ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتكنولوجيا، المؤسسة الرائدة للبحث العلمي في المملكة، والصناعات والجامعات في المملكة والمنطقة العربية كافة.
خلايا تم تكبيرها أكثر من عشرة آلاف مرة عن طريق تقنية النانو لمعرفة أجزاء الخلية.
ويأتي إنشاء ''سينا'' خطوة بناءة ومهمة نحو تحقيق هدف المملكة لخلق نمو اقتصادي مبني على المعرفة ولزيادة قدرتها على المنافسة إقليميا وعالميا.
ويأتي تأسيس المركز كخطوة مركزية تضاف إلى جهود المؤسسة على نحو خاص والمملكة على نحو عام في ميدان العناية بالتعليم العالي والبحث العلمي في مجالات التقنية المتقدمة، وعن حرصها العملي على خلق مناخ يشجع على الابتكار والاختراع ينتفع منه الباحثون في المملكة وفي الوطن العربي على السواء.
http://www.aleqt.com/2009/10/22/article_291611.html
