ما هي صدفة النانو؟

ما هي صدفة النانو؟

صدفة النانو (Nanoshell) هي عبارة عن جسيمات نانوية تتميز بتركيبة تتألف من نواة صلبة (core) وقشرة (shell) رقيقة تحيط بها من مادة مختلفة.

ومن المواد التي يمكن استخدامها لتكوين النواة الداخلية لصدفة النانو المعادن مثل الذهب و الفضة و الحديد؛ بينما يمكن استخدام مواد مثل السيليكا والبوليمرات لتشكيل الغلاف الخارجي لها.

ويعود اسم “النانو” إلى حجم الجسيمات التي تقع في نطاق 1-100 نانومتر.

خصائص صدفة النانو :

صدفة النانو هي مادة ثلاثية الأبعاد النانوية، وتتميز بتكوينها من طبقات رقيقة جداً تتراوح سماكتها بين عشرات ومئات من النانومترات،

وتتشكل هذه الطبقات بطريقة متعددة الأشكال والأحجام والترتيبات، مما يجعلها تتمتع بخصائص فريدة ومتنوعة ، ومن أبرز هذه الخصائص:

1- المتانة والصلابة: حيث تمتلك صدفة النانو هيكل بلوري متين وصلب، مما يجعلها مقاومة للتآكل والتحلل.

2- الشفافية: فصدفة النانو شفافة، وتسمح بمرور الضوء بكفاءة، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات البصرية.

3- الخفة: تتميز صدفة النانو بوزنها الخفيف، حيث يمكن استخدامها في تصميم أدوات طبية خفيفة الوزن، وتطبيقات أخرى تحتاج إلى مواد خفيفة الوزن.

4- الخصائص الكهربائية: تمتلك صدفة النانو خصائص كهربائية فريدة، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات الإلكترونية.

5- الخصائص الحرارية: تمتلك صدفة النانو خصائص حرارية مميزة، مما يجعلها مفيدة في تصميم وتطوير المواد الحرارية.

6- الخصائص البيئية: تمتلك صدفة النانو خصائص بيئية مفيدة، مما يجعلها مفيدة في تطوير المواد البيئية وتصميم الأدوات البيئية.

ملحوظة:يمكن تصميم صدفة النانو بطريقة تتيح التحكم في حجم القلب وسماكة الغلاف، وذلك لتحقيق الخواص المطلوبة.

أستخدامات صدفة النانو في مجال الطب :

1- الأدوية النانوية: تستخدم في تصنيع الأدوية النانوية، حيث يمكن تعديل حجمها وشكلها وخواصها الفيزيائية والكيميائية لتحسين امتصاص الدواء وتحسين فعاليته، وتقليل التأثيرات الجانبية للدواء.

2- مضادات البكتيريا: تستخدم كمادة مضادة للبكتيريا في صناعة المواد الطبية والأدوات الطبية، حيث تمتلك خصائص قوية لمكافحة البكتيريا والفيروسات.

3- تشخيص الأمراض: يمكن استخدام صدفة النانو في تشخيص الأمراض المختلفة، حيث يتم استخدام خصائصها البصرية والكيميائية لاكتشاف المرض وتحديد مرحلته.

4- الصور الطبية: يتستخدم في تقنيات التصوير الطبي المختلفة، مثل الرنين المغناطيسي والأشعة السينية والتصوير الحيوي، وذلك لأنها تحتوي على خواص فريدة تمكنها من تحسين دقة التصوير وتحديد المناطق المصابة بالأمراض.

أستخدامات صدفة النانو في مجال الالكترونيات :

1. تصنيع الشاشات: يمكن استخدام صدفة النانو في تصنيع الشاشات الإلكترونية الرقيقة، والتي تُستخدم في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والتلفزيونات الذكية.
2. تقنيات التخزين: يمكن استخدام صدفة النانو في تطوير تقنيات التخزين المختلفة، مثل القرص الصلب والفلاش، والتي تزيد من سرعة وكفاءة عملية التخزين والوصول إلى البيانات.
3. الأجهزة الإلكترونية المرنة: يمكن استخدام صدفة النانو في صنع الأجهزة الإلكترونية المرنة، مثل الشاشات والأجهزة الحساسة، والتي يمكن للمستخدمين ثنيها ولفها بحرية بدون أن يتعرضوا للتلف.
4. تقنيات الطاقة الشمسية: يمكن استخدام صدفة النانو في تقنيات الطاقة الشمسية، والتي تستخدم الضوء الشمسي لتوليد الكهرباء، حيث تزيد من كفاءة تحويل الضوء الشمسي إلى طاقة كهربائية.

دور صدفة النانو في تحسين البيئة:

بالرغم من وجود بعض الدراسات التي أشارت إلى أن المواد النانوية يمكن أن تتراكم في البيئة وتسبب تلوثاً بيئياً في حالة عدم التخلص منها بشكل صحيح ، الا أن هناك دراسات عن دور صدفة النانو في تحسين البيئة من خلال ما يلي :

1– تحسين جودة المياه: حيث يمكن استخدام صدفة النانو لإزالة الملوثات والشوائب من المياه، وتحسين جودتها بشكل عام.

2- تحسين جودة الهواء: يمكن استخدام صدفة النانو في تطوير أنظمة التهوية والتكييف لتنقية الهواء من الشوائب والجراثيم والروائح الكريهة.

مما سبق ذكره نجد أن صدفة النانو تتميز بخصائص فريدة مثل القوة والصلابة والمرونة ومقاومة التآكل والتحمل لدرجات الحرارة العالية. تتميز صدفة النانو بتطبيقات واسعة في مجالات مختلفة، بما في ذلك الطب، والالكترونيات ، و البيئة والعديد من المجالات الأخرى؛ مما يجعلها مادة مهمة جدا.

ومن المتوقع أن تستمر دراسة صدفة النانو وتطوير تطبيقاتها في المستقبل بشكل متزايد، وبفضل تطور تقنيات تصنيع المواد النانوية، فإنه يمكن تصنيع صدفة النانو بكميات كبيرة وبأسعار معقولة،