تكنولوجيا النانو ومستقبل علم المواد والأشياء المذهلة
تعتبر تقنية النانو علمًا ناشئًا ومن المتوقع أن يحقق تقدمًا سريعًا وقويًا في المستقبل. ومن المتوقع أن يساهم بشكل كبير في النمو الاقتصادي وخلق فرص العمل في جميع أنحاء العالم في العقود المقبلة. وبحسب العلماء فإن هذه التكنولوجيا ستتنبأ بأربعة أجيال مختلفة من التقدم. نحن نشهد حاليًا الجيل الأول أو ربما الجيل الثاني من المواد النانوية في مستقبل تكنولوجيا النانو.
مستقبل علم المواد وتكنولوجيا النانو
يتعلق الجيل الأول بعلم المواد وتكنولوجيا النانو مع تعزيز الخصائص التي تم تحقيقها من خلال دمج “الهياكل النانوية الخاملة”. ويمكن أن يأخذ هذا شكل طلاء أو استخدام أنابيب الكربون النانوية لتقوية البلاستيك.
أما الجيل الثاني فيستخدم البنى النانوية النشطة، على سبيل المثال، من خلال كونها نشطة بيولوجيًا لتوصيل الدواء إلى خلية أو عضو مستهدف محدد. ويمكن القيام بذلك عن طريق طلاء الجسيمات النانوية ببروتينات محددة. تزداد التعقيدات في الجيلين الثالث والرابع من تكنولوجيا النانو.
سيبدأ مستقبل تكنولوجيا النانو والذكاء الاصطناعي بنظام نانوي متقدم. على سبيل المثال، يتم الجمع بين الروبوتات النانوية والتحرك نحو نظام نانوي جزيئي للتحكم في نمو الأعضاء الاصطناعية في الجيل الرابع من المواد النانوية.
التصميم الآمن للمواد النانوية
ويقوم العلماء حاليًا بدراسة تطوير مفهوم “الآمن من خلال التصميم” لتكنولوجيا النانو. الافتراض الرئيسي هو أنه بدلاً من اختبار سلامة المواد النانوية بعد طرحها في السوق، ينبغي دمج تقييم السلامة في مرحلة التصميم والابتكار في تطوير المواد النانوية.
الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا النانو
يعد الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا النانو من بين التقنيات الناشئة الأكثر شعبية اليوم. ولكن في كثير من النواحي، فهي أيضًا الأقل فهمًا اليوم. وفي حين أن الاستخدامات غير المعتادة لكل من هذه التقنيات، مثل القدرة على تزييف صوتك باستخدام الذكاء الاصطناعي، قد استحوذت على عناوين الأخبار، فإن الحقيقة هي أن الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا النانو موجودان بالفعل بيننا ويتم استخدامهما في المواقف اليومية، بما في ذلك:
مجهر AFM
قد يبدو المجهر الذري للقوة (AFM) وكأنه مكان سري، لكنه أحد الأمثلة الأكثر وضوحًا التي تنبئ بمستقبل تكنولوجيا النانو والذكاء الاصطناعي. ببساطة، AFM هي تقنية لتصوير الأشياء على نطاق النانو. وهذا مفيد لضمان الجودة عند تصنيع الشرائح الدقيقة ومراقبة الخلايا في جسم الإنسان.
النمذجة الكيميائية
وتحدث ثورة مماثلة في عالم النمذجة الكيميائية. النمذجة الكيميائية تحاكي كيفية تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض. تُستخدم هذه التقنية النانوية على نطاق واسع في علوم الحياة وتطوير الأدوية. ومع ذلك، بدأ العلماء مؤخرًا في استخدام تقنيات النمذجة المماثلة لفهم سلوك المواد على المستوى النانوي بشكل أفضل، ونتيجة لذلك، تمكنوا من تحسين أدائها.