خامسالالفصل

CHAPTER FIVE

تطبيقات تقنيات

النانوApplications of

Nanotechnology

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

1 1

الفصل الخامس

تطبيقات تقنيات النانوApplication of Nanotechnology

مقدمة Introduction

التطبيقات الصناعية 5-1Industrial Application

Industrial of Food الصناعات الغذائية 5-1-1

الصناعات النسيجية 5-1-2Industrial of Textile

Industrial of Minerals الصناعات المعدنية 5-1-3

التطبيقات الهندسية 5-2 Engineering Applications

هندسة المواد 5-2-1Engineering of Materials

الهندسة الميكانيكية 5-2-2Mechanical Engineering

الهندسة الحيوية 5-2-3Biological Engineering

الهندسة الكيمياوية 5-2-4Chemical Engineering

التطبيقات الزراعية 5-3Agricultures Applications

الكيمياوية األسمدة 5-3-1Chemical

المبيدات الزراعية 5-3-2Pesticides Agricultures

ات التطبيقات في مجال االليكتروني 5-4

واالتصاالت ونظم المعلومات

Application of Information and

connection systems

رقاقات الحاسوب 5-4-1Chips of computer

خزن المعلومات 5-4-2Storage of Information

االتصاالت 5-4-3Connections

الحواسيب الكمية 5-4-4Quantum computers

علوماتتقنيات نظم الم 5-4-5Technologies of Information systems

والصور الكهربائية اإلشاراتعلم 5-4-6Science of Signs and electrical Images

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

2 2

الفصل الخامس

لنانواتطبيقات تقنيات Application of Nanotechnology

:Introductionالمقدمة :

منذ قديم األزل واإلنسان يبحث في مختلف مجاالت المعرفة لتطوير التي قد تؤدي إلى القدرة على تحسين واقع الطاقةأنواع جديدة ومحسنة لتقنيات

الجيل للولوج إلى وبشكل متواصلفي عصرنا الحالي يسعى الباحثون. الحياة عملية أن. المختلفة النانو تطبيقات تقنياتتطوير والسيما، التقنياتالحالي من

الملحة والمحرجة, األمورالمقياس النانوي تعتبر من تصنيع أجهزة حسب تصميم و نانومتر على إيجاد وتطوير طرق 011حيث يساعد تصنيع أجهزة أصغر من

جديدة للحصول على الطاقة وتخزينها ونقلها، مما يقدم للعلماء وللمهندسين مستوى ت الحالي من تقنيا تطوير الجيلل العديد من معضالت جيد من التحكم يؤهلهم لح

ستخدام التقانة االعمل على تطوير طرق ان الطاقة التي يواجهها العالم اليوم.ومن مزايا ,من األولويات المهمة تعد ستهالكيةالمنتجات االالنانوية في تطوير

زيادة سعة التخزين الكهربائيةو والتدفئة اإلنارةتصميم تلك المنتجات زيادة فعالية نقاص في رأس المالأعطى استثمار لقدالناجم عن استخدام الطاقة. التلوث وا

على المواد حاليا زيتركال يتم,حيث التقانة النانوية أولوية كبرى بحث وتطويروالتقاط وتحسين بناء أساليب قديمة لنقل متناهية الصغر باعتبارها وسيلة لتطوير

تهالكية.وتخزين الطاقة من أجل تطوير المنتجات االس

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

3 3

Industrial Application التطبيقات الصناعية 5-0

الصناعية من أهم التطبيقاتتعد Quantum Dotsالنقاط الكمية ان تعتبر األساس التطبيقي في أشباه الموصالت للكثير من الصناعات و في علم النانو

ور البايولوجية والمرشحات . يمكن استخدام البلورات النانوية في تطبيقات الصالضوئية كعناصر فعالة في الدايودات الباعثة للضوء وكمتحسسات في تطبيقات

.Photovoltaic application cellsضوئية - االخاليا الفولت

Biological Labelsالمعلمات البيولوجية 5-0-0

عضوية الفلوريسينية او المواد المشعة كمعلمات غالبا ما تستخدم اإلصباغ ال Tetra methyl حيوية ومن ابرز هذه المواد صبغة رباعي مثل رهودامين

Rhoda mine العضوية األجزاءتساهميا مع ترتبط, حيث ان هذه الموادالمستهدفة في النسيج الحيوي ومن خالل عملية التشعيع فأن هذه المواد تعاني من

توليد طيف واسع من إلىوالتي تؤدي Phosphorescenceفسفرة عملية الاأللوان ذات مدى من التباين التي تمكن من التعرف على طبيعة النسيج الحي قيد الدراسة. ترافق هذه الطريقة الكثير من المساوئ وأبرزها اختالف طبيعة انحالل

أخرى. إلىالطيف من صبغة

CdSeة العالقة مثل بلورات سلينيوم كادميوم استخدام النقاط الكمي إن يؤدي إلى توفير مدى ضيق جدا من طيف االنبعاث وذلك بسبب تأثيرات الحجز

. يؤدي اختالف حجم البلورات Quantum Confinement effects الكميةالنانوية إلى اختالف ألوان الضوء المنبعث ضمن المنطقة المرئية مع العلم ان

وحجوم البلورات أنواعتحدث في المنطقة البنفسجية حصرا ولجميع ثارةاإلعملية

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

4 4

على التقليل األمرالنانوية )النقاط الكمية( المستخدمة في هذا المجال. يساعد هذا للحالة البايولوجية سهولة الكشف والتشخيص إلىمن الكلفة االقتصادية وتؤدي

الواحد من البلورات النانوية يمكن ان ومتغيراتها مع األخذ بنظر االعتبار إن النوع يستخدم لحاالت كثيرة ومتنوعة في عمليات التحليل والكشف ألشعاعي بالتعليم

نانوميتر بشكل شائع في عملية 844البايولوجي. يستخدم عادة الطول الموجي اإلثارة وغالبا ما يستخدم مصباح أيون االركون لتوليد هذا الطول ألموجي, حيث

ذو خط ليزري أحادي. يولد ضوء

Lighting اإلضاءة 5-0-2

لم تتغير صناعة اإلضاءة كثير منذ إن تم اختراعها أول مرة من قبل العالم قبل مائة سنة تقريبا , لكنها أصبحت أكثر أمانا وذات ألوان Edisonإديسون

Lightنقاوة وبريقا. تستخدم حاليا دايودات الحالة الصلبة الباعثة للضوء أكثرEmission Diodes .هذه إنوالمتوفرة حاليا في األسواق التجارية بوفرة

ثورة صناعية كبرى في عالم المصابيح وذلك بسبب استهالكها أحدثتالدايودات في التوليد مع كمية واطئة جدا من والشدة الضوئية العالية للطاقة الكهربائية الواطئ

الحرارة المنبعثة مقارنة مع سابقاتها , مما أدى إلى استخدامها في مصابيح إنارة المرور والمتاحف إلنارة اللوحات الفنية المرسومة باإلصباغ الزيتية )المواد

الحدث الصناعي الرئيسي هو االستبدال الشامل للمصابيح إنالعضوية(. Controlلباعثة للضوء وذلك في تشغيل جميع لوحات السيطرة بالدايودات اPanels وكذلك استخدامها في صناعات شاشات الحاسوب وشاشات العرض

Liquid Crystalالكبيرة والتي تعتمد في صناعتها على البلورات السائلة Displays (LCD) .إمكانية صناعة التطبيق الحاصل في هذا المجال هو إن

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

5 5

تيار كهربائي خالل مصفوفة من النقاط الكمية إمراربوساطة كتروني كفؤبريق الي التي يمكن إن تحقن من حزمة التوصيل إلى حزمة التكافؤ واالليكترونات والفجوات

, مما يؤدي الى انبعاث الضوء. ان الميزة المهمة في هذا المجال هي إمكانية بلورات النانوية وذلك من الحصول على ألوان ضوئية مختلفة باستخدام نفس ال

خالل التحكم بحجم البلورات الداخلة في تركيبة هذه المواد مما يؤدي إلى تنوع طبيعة االنبعاث الحادث فيها. يمكن مزج عدة حجوم بلورية نانوية مختلفة )ألوان مختلفة( لنفس المواد النانوية للحصول على أشعاع الضوء األبيض البراق)مجموعة

الشمسي(.ألوان الطيف

خاليا السيليكون مية القدرة على زيادة الكفاءة وتقليل تكلفة قد يكون للنقاط الك التقليدية المستخدمة في وقتنا الحاضر. حيث أنه وفقا للبراهين ديةالضوئية الجه

مية لها القدرة على د أن نقاط سيلينيد الرصاص الكوج , 2112التجريبية من عام فقط لضوء الشمس طاقة واحد عال المن فوتون مرات اكبرسبع وب إنتاج عددا كبيرا

كن مقارنة هذا إيجابيا بالخاليا يم(. مرات أعلى من طاقة فجوة النطاق 8.4)الضوئية اإليجابية اليوم، والتي لها القدرة فقط على إنتاج إكسيتون واحد فقط لكل

لن اقة الحركية لطاقتهم كالحرارة.فوتون طاقة عال، مع فقدان حامالت )نواقل( الطإال أن له هذا اإلنجاز فقط عن زيادة قدرها سبع مرات في المنتج النهائي، يسف ر

. مما %82لى إ %10القدرة كذلك على زيادة الحد األدنى للكفاءة النظرية من مية الضوئية الجهدية أرخص في تصنيعها، حيث أنه يمكن يجعل من النقاط الك

يطلق على عملية إنتاج أكثر . م "التفاعالت الكيميائية البسيطةصناعتها باستخدا multiple exciton) متعدد توليد أكسيتونيردية من أكسيتون واحد من خلية ف

generation.)( أو مضاعفة الحامالت )النواقل

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

6 6

كصمامات مية اؤالت بخصوص استخدام النقاط الكالعديد من التس هنالك إلقامة العروض المختلفة وكمصادر أخرى للضوء، ومنها على ثنائية باعثة للضوء

مية الثنائية الباعثة للضوء الضوئية " المثال عروض صمامات النقاط الك سبيلQD-LED" عثة للضوء البيضاء " مية الثنائية الباوصمامات النقاط الكQD-

WLEDمية". أعلنت رؤية النقاط الك QD Vision النجاح عن 2112 في عاموالذي ظهر فيه انبعاثا براقا ميةلنقاط الكعرض االفني في إنتاج برهانا على فكرة

لحمراء بالمطياف. وتقدر قيمة في المنطقة المرئية والقريبة من األشعة تحت اخاصة جبرية نها تبعث الضوء مية في مجال العروض الضوئية، ذلك ألالنقاط الك

Gaussian distribution ,ساعد على تصميم عرض ضوئي له القدرة مما يعين البشرية. كما أن النقاط الكمية تتطلب على إنتاج أكثر األلوان دقة لتستقبلها ال

ى أنه منذ أن اكتشفت النقاط نها ليست ألوانا مصفاة. هذا باإلضافة إلألطاقة أقل لبة العامة صاللحالة ل ء األبيض"، تقاربت تطبيقات الضوءمية "الباعثة للضو الك

صمامات نا مفرد )أو أحيا رسنس مصباح فلو غالبا ما يسيطر الفمث أكثر مما سبق.على شاشات العرض البلورية السائلة الملونة، والتي ثنائية باعثة للضوء األبيض

الخضراء والزرقاء. إال أن و أللوان إلنتاج البيسكالت الحمراءمصفاة ا تتسم بأنهاجوهريا قد تكون كافية، حيث أن للضوء المنبعث أحادي اللونالعروض المنتجة

المزيد من الضوء الناتج يصل للعين.

Industrial of Food الصناعات الغذائية 5-0-0حرجة لقيادات كلة مش العالمي أصبح في وقتنا الحالياألمن الغذائي أن

الذي في ظل الزيادة المطردة لعدد السكان الدول في كافة إنحاء العالم السيمايتطلب من اجل ذلك . سيتخطى في المستقبل القريب مستوى عشرة مليارات نسمه

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

7 7

تنمية زراعية متطورة ومدروسة ايجاد روى علمية تنموية شاملة لاألمن الغذائي من أهم الحديثة وبخاصة تلك المتعلقة بالغذاء والتغذية. تستخدم فيها كافة التقنيات

الوقود االحفوري مشكالت المياه وأزمة الطاقة وارتفاع أسعار هوذلك أسباب إلى استخدام التقنيات الحديثة ومن الباحثون والتغيرات المناخية غير المواتية. يلجأ

في الجديدة تسهم التقنياتبينها تقنية النانو للعمل على توفير تلك االحتياجات. تدخل تقنية النانو في إنتاج معظم المواد الغذائية بوساطة ازيادة إنتاج الغذاء عالمي

إذ أنها ال تؤثر على المكونات الكيميائية أو مذاق أو قوام المواد الغذائية.

في بير يطلق على الغذاء الذي يستعمل تع nanofoodإن "الغذاء النانوي" أو نتاجه أو في إي مرحلة من مراحل إنتاجه تقنية النانو، و بعبارة أخرى هو الغذاء إ

يعتبر التغليفزراعته أو معالجته أو تغليفه. تقنية النانو في استخدامالذي يتم الطين جسيمات حيث تستخدم, قنية النانوأكثر التطبيقات العملية لت أحد حاليا ستيكية قوية وخفيفة ومقاومه للحرارة و ( في صنع أغلفة بال Nanoclay) يالنانو

بون من الدخول و إفساد األطعمة، قادرة على منع األوكسجين وثاني أكسيد الكار صنع تغليف خاص مقاوم للمكروبات في ك يتم تطبيق تقنية النانو إضافة الى ذل

والبكتيريا.

ذاء على إنتاج يساعد شركات الغاستخدام تقنية النانو يعتقد العلماء إن ثمنا مما هي عليه اليوم، وذلك ن أضرار المواد الحافظة واقل مواد غذائية خالية م

نتاج المواد الغذائية اقل للمواد الكيميائية في تحضير و إ استخداممن خالل هناك بعض المنتجات أنتجت عن طريق تقنية النانو ومثل هذه المنتجات مستقبال.

استخدام ان , حيث ذاء مثل بعض أنواع العصائرالغموجودة في بعض أنواع البريق اللوني كمادة مضافة الى العصائر إلكسابها مثال مسحوق اوكسيد التيتانيوم

تساهم تقنية النانو في تحقيق تقدم في كثير من مجاالت قدالمميز والمشهي.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

8 8

حديثة على الزراعة والغذاء والطاقة وكذلك توفير الماء النقي،تعتبر هذه التقنية المستوى العالمي.

ستخدام المستشعرات عمليات ضبط جودة األغذية والتعرف على البكتريا با ان وكذلك عملية التغليف النانوية نظمة حفظ الغذاء الذكية والنشطةأ السيماالحيوية و

لمكونات األغذية أمثلة قليلة لعمليات دمج التقانة النانوية في مجاالت تصنيع اج وتجهيز وسالمة وتعبئة غذية. يمكن تطبيق تقانة النانو في مجاالت إنتاأل

التغطية والتغليف باستخدام المكونات النانوية األغذية, حيث أنها تحسن عملياتشرة على سطح في تحسين تعبئة الغذاء من خالل إضافة عوامل مضادة للبكتريا مبا

أو تقلل من عملية نفاذ الغاز في المكونات النانويةقد تزيد الشريط المغل ف. خصائص ان المختلفة. طبقات الحشو المختلفة وفقا لما هو مطلوب في المنتجات

تقلص من معدل يمكن تحسينها كذلك فهيالمقاومة للحرارة والخصائص الميكانيكية انتقال األكسجين.

Industrial of Textile الصناعات النسيجية 5-0-2

من العلوم المهمة في مجاالت الحياة Textile Scienceعلم النسيج ان هو قومات النهضة الصناعية واالقتصادية. علم النسيج المختلفة ويعتبر من ابرز م

األلياففحص هفي مكنونات يتضمنالذي و المواد النسيجيةدراسة بنية وأداء وطرق األليافمن الخيوطوصناعة (المواد النسيجية)الوحدة األساسية لجميع وكافة المواد الملونة األصباغمعرفة كذلك. و النسيجتركيب الخيوط لصناعة

معرفة كذلك يتضمن .األلوانطيفا من المواد النسيجيةالتي تضفي على والمثبتاتالمستخدمة في تحسين كال الخصائص الجمالية المواد الكيميائيةالعديد من

.والوظيفية لألقمشة

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

9 9

, لدراسة علم النسيج من العوامل المفيدة دراسة أداء النسيج مكملتعتبر األلياف النسيجية تنضيد وترتيب إلية القرن العشريناكتشف العلماء في حيث

ية في بعض ضرور والتي تعتبر جدا في األداء المميزات المطلوبة لحصول علىل علماءتوصل ال االنفجارية القرن العشرين خضم تطورات فيالتطبيقات الخاصة.

داء في النظام النسيجي بشكل كاملالقدرة على هندسة األمع النسيج لتصميممحاكاة للواقع العملي مثل مالبستم تصنيع أنواع مختلفة من . وحسب المتطلبات

والتزلج على المياه المختلفة وركوب الدراجات الرياضية الخاصة بالجري المالبس وثياب الفضاء. الهوائية يةتجهيزات الرياضال والجليد وكافة أنواع

فكان البد ان يتطرق الباحثون تقانة النانونظرا للنجاحات المتحققة في تطبيقات ,حيث أصبح العلوم ببقية علم النسيج على المستوى النانوي أسوة لتطوير بحوث

عب الحصول من الممكن الحصول على مواصفات جديدة ومبتكرة كان من الصج تطبيقات جديدة وفي مجاالت التقليدية، وفتحت أما النسي عليها باستخدام الطرق

باس السباحة مثاللاألساليب النانوية الجديدة. إن عدة. ومحاكاة الطبيعة باستخدام ، اللوتسيحاكي جلد سمك القرش، والنسيج ذاتي التنظيف الذي يحاكي سطح ورقة

طالء تمي عندما . التداخلالحصول على ألوان قوية أو كثيفة بمحاكاة عملية و فإننا نحصل على نسيج مضاد اللتصاق السيراميكالنسيج بطبقة نانوية من

األشعة فوق البنفسجيةاألوساخ، كما أنه مضاد للبكتريا وتزداد نسبة الحماية من بدمج كبسوالت نانوية معبئة بالعطور أو المستحضرات أيضا يمكن الضارة.

الصيدالنية على أو ضمن األلياف الحصول على نسيج يطلق الروائح الطيبة د فركها أو ما يدعى باألنسجة العطرية التي تطلق الروائح الزكية عنوالعطور ذاتيا

أو احتكاكها أو عند الحركة الطبيعية لمرتدي هذه األلبسة.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

11 11

أألليافمره تقريبا من 011ألياف أصغر عبارة عن ةالنانوني األليافإن بأنها األلياف هذه تمتاز . العادية مالبساليصنع منها التي التقليدية النسيجية

.خفيف جداالنها وز إلىضافه أاالستخدام فيتعطى مساحه كبيره ن االستخدامات مثل مالبس الكثير م فيالنانونيه األليافلذلك يمكن استخدام

. ة وزنهاومالبس رواد الفضاء لخفالحماية

Industrial of Minerals الصناعات المعدنية 5-0-1

للكائنات الحية الدقيقة الدور البارز وجد من خالل البحوث والدراسات إن ويتمثل Heavy Metalsبيئي بالعناصر المعدنية الثقيلة لحد من التلوث الفي ا

للتقليل من اآلثار الضارة لتلك Biotechnologyمن خالل التقنية الحيوية لك ذت متناهية تقنية الجزئياالنانو. أن انةمن تق العناصر المعدنية عن طريق االستفادة

مثال ، حيث تم بكفاءة عالية طورة متال اتالتقني عشيقها في مختلفالصغر تم تالتقليل من يقة عن طريقالكائنات الحية الدقمن قدرة ستفادة االتسجيل إمكانية

لعالية على احتساب وتركيز اآلثار السامة للعناصر المعدنية الثقيلة وذلك لقدرتها االصغر التراكيز السامة بواسطة التراكم الداخلي والخارجي للجزيئات متناهية تنظيمو

من العناصر المعدنية الثقيلة.

اكل العديد من المش حاليا وبصورة عامة وبفعل تطور الصناعةالعالم واجهي Ecosystem التلوث البيئي لمختلف عناصر النظام البيئي وخصوصا البيئية

بالعناصر المعدنية الثقيلة والتي اتضح أن لها الدور البارز في التأثير على صحة ألبحاث في هذا المجال للحد من تكثيف ا لذا تمن والكائنات الحية األخرى، اإلنسا

تدخل العناصر المعدنية الثقيلة في العديد من الصناعات .الملوثات البيئية

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

11 11

األساسية والتحويلية المختلفة مثل صناعة األسمدة والمخصبات الزراعية والمبيدات لدهانات والبطاريات واألسمنت الزراعية والحشرية وفي صناعة اإلطارات وا

باإلضافة إلى العديد من المنتجات البالستيكية، كما أن تكرير النفط وصهر . لك العناصر المعدنية الثقيلةالمعادن أسهم بدرجة كبيرة في زيادة التلوث البيئي بت

على كميات عالية من تحتوي مخلفات الصرف الصحي ان من الجدير بالذكرطرق التقنية الحيوية المختلفة ومنها على اعتمادا علىالثقيلة. العناصر المعدنية

والتراكم الحيوي Biostmulationسبيل المثال التحفيز الحيوي Bioaccumulation زالة السمية Mineralizationوالمعدنة Detoxificationوا

د علىاالعتما إنناصر المعدنية الثقيلة. في مجال االستصالح البيئي للتلوث بالعتطبيقات علمية ب والذي يتمتععلى تقنية النانو بدوره االستصالح الحيوي المعتمد

-01إلزالة عنصر الثوريوم ) Aspergillums ياتالفطر تماستخد حيثمتعددة ، فتح الى أدى. مما Bioreactor( في البيئات السائلة بواسطة مفاعل حيوي 05%

مثل الماء مختلف عناصر النظام البيئي المجال إلمكانية إزالة التلوث المعدني من . والتربة والهواء

Engineering Applications التطبيقات الهندسية 5-2

أسرع القدرة على زيادة معدل اإلنشاءات وجعلها عملية تمتلك تقانة النانو النانوية من لإلنشاءات لية التشغيل اآللي عمبتسمح ,فهيوأرخص وأكثر تنوعا من وحسب طبيعة االستخدام إلى إنشاء هياكل وبنايات تتنوع اإلنشاءات الصغيرة

المنازل المتقدمة إلى ناطحات السحاب الهائلة وذلك بصورة أسرع وبتكلفة أقل بكثير وذات أنظمة صديقة للبيئة.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

12 12

Engineering of Materials هندسة المواد 5-2-1

الخواص أهممن (Hardness properties )خواص الصالدة عتبرت تار كبيره من ذ إعداد ووجود الحبيبات حجم صغر منفيها دةاستفتي تم االال

هاوسبائك زيةلالف موادلل الصالدة قيم ترتفع الفمث الخارجية وحسطلى الع المادة من وذلك اليهع الواقعة فةلالمخت األحمالإجهاد ةهلمواج اهمقاومت تزيد وكذلك تصغير يؤدي . الذرات ترتيب في والتحكم المادة حبيبات مقاييس تصغير خالل

صفةاكتسابها و المتانة من المزيد اهاكتساب الى ميكيةسيراال المواد حبيبات مقاييس نتائج تظهر . تشكيللل اهومقاومت اهبقاصفتي المعروفة ميكاالسير مواد في توجد ال

مواصفاتها المختلفة قيم ورفع يكيةرامالسي المواد تطوير إلى الهادفة األبحاث في التيتانيوم كربيد حبيبات تستخدم المثال سبيل ىلفع .جديدة أنواعلغرض خلق

وكذلك الصالدة شديدة األجسام تقطيع في المستخدمة والحفر القطع أدوات تصنيع مع التعامل خالل من الجوفية المياه يراتوبح النفط زيت مكامن إلى الوصول في

الماس مادة استخدام من بدال وذلك الصالدة عالية الجيولوجية الطبقات صخور الجديدة النانوية المواد ذهه خواص عنه خواص تنخفض والذي الثمن مرتفع األسود

اوكسيد مادة حبيبات مثل المرتفعة والمتانة الصالدة ذات النانوية الحبيبات .ان األسطح يفلتغ في توظف حيث,ا همم يقياتطب مجاال الزركونيوم دكسيو وا األلمنيوم

المحركات كللت ضياالفتر ا العمر زيادة اجل من المحركات السطوانات يةلالداخ اهمكونات لتالمس نتيجة التشغيل إثناء فيه ل تتعرض الذي الصدأ من اهووقايت

الزيوت اهمع تفقد والتي رةراالح مرتفعة األماكن في خاصة اهبعض مع زيةلالف النانو حبيبات من والمؤلفة المكونة فةاألغل تعد .اهكفاءت التبريد في مةالمستخد

مةهالم المفاتيح حدالسيراميك ا مواد من أخرى حبيبات مع تدمج التي زيةلالف تحاشيلغرض األخر الفضائية والمركبات تاالطائر جسامأ صناعة في الموظفة

وتعملعف لضل ديناميكيا هاأجسام تعرض نتيجة يالعم الواقعة اداتهاالج رةهظا

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

13 13

بمنع الفضائية المركبات ياكله أسطح اهب تغطى التي فةللألغ المكونة الحبيبات سالمة ىلع يحافظ مما اهوزحف اهتقدم ووقف الجسم ىلع تقع لشروخ التيا امتداد 211 % بين وحاتتر نسب إلى ضيةرااالفت اأعماره من يزيد, مما ئراتالطا ومتانة

الشروخ امتداد وقف في النانوية المواد قدرة ارتفاع إلى اإلشارة تجدرو .111 %و . هاحبيبات إبعاد مقاييس صغر يهتنا عن ناتج الفضائية المركبات بأجسام

Mechanical Engineering ليةالهندسة اال 5-2-2

استخدمت التقانة النانوية بشكل واسع المجال في كثير من الصناعات ة، فمثال يمكن تحويل المواد الخام الى مواد تتمتع بمواصفات ذات جودة الهندسي

هندسية اكبر وبدقة متناهية عن طريق إحداث تغيير في الخصائص الفيزيائية حة الألحجام الجزيئية المؤلفة لبنيتها. تتم االستفادة هنا من الزيادة البينة في مس

وظيفة الفلوريةصرية ومنها السطح إلى نسبة الحجم. ومن ثم تصبح خواصها البلقطر الجسيم وبدمجها في مادتها الكتلية، فإن الجزيئات النانوية تؤثر بشدة على

ير خواص الخواص الميكانيكية للمادة، السيما الصالبة أو الليونة. يمكن تغالتقليدية بوساطة استخدام الجزيئات النانوية الموجودة بالمواد الجديدة لبوليمراتا

والتي قد تستخدم كبدائل خفيفة الوزن للمعادن. بفعل هذه العمليات يمكن تحسين المهمة. ان المواد المدعمة نانويا تقلل الوزن االصلي األوليةلمواد مواصفات ا

نانو العملية تقانة ال تمثلللمادة بزيادة خواص الثبات وكافة المتطلبات االخرى. وفقا للمقاييس مع المادةنوعية عالية القدرة المتزايدة على التعامل بدقة تمثل

دية والعمالة البشرية في انا واحد وهو ما مما يؤدي الى تقليص الكلف الما، الحديثة

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

14 14

في تكمن الفائدة العملية بعدة امثلةالنانوية(. اإللية)العمالة اإلليةيدعى حاليا بالتقانة ومنها مجال الصناعات الثقيلة

ئيةالفضاالهندسة -0

فائدة هائلة في مجال كثر صالدة هي ذاتواال وزنا المواد األخفان ان بناءكفاءة األداء. مر الذي يودي الى زيادةاالتصنيع الطائرات،

التي تمثل دورا بارزا ومهما في تقدم هذه المواد هذهمن ئيةمركبات الفضاالالصناعة وزيادة فرص نجاحها وزيادة نسبة االمان فيها,اضافة الى التمكن

ليقها في تقليص استهالك الوقود المطلوب لتح وات من تقليص حجم المعداستخدام تقنية المواد النانوية عن تقليل وزن ينتج عن .لبعيدفضاء اال

ا ومتانتها. إلى النصف تقريبا في حين يتم زيادة قوته الطائرة بدون محركوالتي المكثفات الفائقةهذا باإلضافة إلى أن تقانة النانو تقلل من كتلة

ورة متزايدة في توفير القوة للمحركات الكهربائية المساعدة ستستخدم بصوذلك بهدف إقالع الطائرة بدون محرك عن األرض المنبسطة إلى التحليق

في األجواء العالية.

ئيةاإلنشاالهندسة -2

القدرة على زيادة معدل اإلنشاءات وجعلها عملية تمتلك تقنية النانو لإلنشاءات إلى لية التشغيل اآلليتسمح عم و ,أسرع وأرخص وأكثر تنوعا

إنشاء هياكل وبنايات تتنوع من المنازل المتقدمة إلى ناطحات السحاب الهائلة وذلك بصورة أسرع وبتكلفة أقل بكثير.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

15 15

المصافيهندسة -1

لمصتتتافي المنتجتتتة للمتتتواد ا فتتتي صتتتناعة ة النتتتانويتتتنتقالاستتتتخدام تطبيقتتتات انالقتدرة علتى إزالتة والتتخلص متن تؤدي التى زيتادة يومومنها الصلب واأللومون

. المنتجة الموادضمن هافيغير مرغوب أية شوائب

هندسة الصناعات الثقيلة-4

كبيرة في تصنيع الدة ئفاال ذات درامصال النانوية المحضرة حديثا منالمواد تعتبرمثيالتها ذات كلف اقتصادية اوطئ منارات والتي تتسم بأنها المركبات والسي

محركات االحتراق تم تطوير. وبمواصفات أعلى وفقا لمعايير السالمة الدوليةاألجزاء التي تتسم بالصالبة خالل استخدام من الداخلي أيضا في هذا المجال

والمقاومة للحرارة.

الهندسة الصحية -5

النانو سوائل تعتبر تقانة النانو الهندسية الصحية ذات تطبيقات مهمة ومنها تتميز هذه لمسئولة عن الكثير من األمراض. المضادة للبكتيريا و المكروبات ا

ضافة إلى االصدأ, المطهرات بعدم تأثيرها على األسطح فهي ال تسبب التآكل و ال باحثون في جامعة هانج يانجبعض التمكن في المالبس المضادة للبقع. استخدامها

, لى المضادات الحيويةالفضة ع لعنصر نانوئق الدقاكوريا الجنوبية من إدخال في جرثومة دون إيذاء خاليا 251ان الفضة قادرة على القضاء على حوالي حيث الجسم

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

16 16

Biological Engineering الهندسة الحيوية 5-2-1

تعد الهندسة الحيوية من تطبيقات علم النانو االحيائي المهمة ,حيث قام اإلمراض الخبيثة في عالج وتطوير العديد من الوسائل المهمة الباحثون في ابتكار

العالج التقليدي لمرضى إن .السرطانالتي يعاني منها البشر وال سيما مرض حيث يتم تعريض جسم Chemotherapyالسرطان هو العالج الكيمياوي

المريض إلى اإلشعاع لغرض القضاء على الخاليا السرطانية .عند استخدام هذامن جرعات اإلشعاع إلى الخاليا السرطانية ويتعرض %0العالج التصل أكثر من

من اإلشعاع. يؤدي استخدام تقنيات النانو الى تحديد %00الجسم الى مخاطر الخاليا السرطانية بدقة وكذلك ايصال الدواء لها بدقة دون أي خسارة ودون مواقع

ا الغرض نوعان من الدقائق النانوية أي تأثير على الخاليا السليمة . تستخدم لهذ -وهي:

وهي عبارة عن دقائق نانوية يتراوح Nano Bombالقنابل النانوية -0نانوميتر يتم حقنها بالجسم , حيث تسير مع الدم 011-01حجمها مابين

وال تستطيع الدخول للخاليا السليمة ولكنها تستطيع دخول الخاليا المصابة االوعية الدموية لهذا النوع من الخاليا وبذلك بالسرطان لوجود ثغور في

تقوم بالتجمع داخل الخاليا المسرطنة وتقتلها.

عبارة عن دقائق نانوية تقوم بايصال الدواء Liposomeالالبوسوم -2مباشرة الى الخاليا السرطانية دون التأثير في الخاليا السليمة وبما يعتمد

فعالية دواء عالية جدا.

عبارة عن أجهزة مراقبة تقوم بمتابعة Nano Sensorانوية الحساسات الن -1فعالية الدواء المضاد للسرطان وبذلك يمكن استبعاد األدوية غير الفعالة

بدالها بأخرى فعالة . وا

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

17 17

Nano Biologyالنانو حيوي -8

داخل ا فيالى خلق مناعة لهلمضادات الحيوية ليؤدي االستخدام المفرط دي الى عدم فعاليتها مرة اخرى ,اضافة الى االضرار التي تسببها الجسم مما يؤ

الى تكيف ةمؤديالرقابة في الدول النامية ماعدنال هذه العمليةحدث تللصحة. البكتيريا المرضية وتصبح لها مقاومة ضد هذه العالجات. ان البدائل المستخدمة

من ةالجديد ةلحيويا اتالمضاد هالنانو حيوي ,حيث يستطيع هذالمضادات هي ثقب جدران البكتيريا بوساطة الببتيدات الحلقية ذاتية التجمع حول جدران البكتيريا

التي تثقبها ومن ثم تقتلها.

يمكن تقليص عملية االستهالك الكلية للدواء باإلضافة إلى األعراض يضة فقط الجانبية بشكل واضح من خالل إيداع العامل النشط في المنطقة المر

وبدون أية جرعات أعلى مما هو مطلوب. يقلل هذا األسلوب االنتقائي من التكلفة ( micellesالمتواصل . من االمثلة العملية هو مركب ميسليس ) األلمومعاناة

جزيئات الدواء المستخدم في تغليف الدواء لغرض الحفاظ على البوليمرمصنوع من والمساعدة في انتقالها إلى وجهتها المقصودة. هنالك رؤية أخرى مبنية الصغيرة

النظم لجيل األصغر من عد ايكتروميكانيكية الصغيرة , حيث على األنظمة اإللشط لألدوية. وتتضمن بعض بغرض اإلطالق الن الكهروميكانيكية الصغرى

التطبيقات الهامة في المجال عالج السرطان باستخدام جزيئات الحديد النانوية أو دروع الذهب. ان الدواء االنتقائي يقلل من عملية استهالك الدواء ونفقات العالج و يسفر عن تحقيق فائدة اجتماعية شاملة من خالل تقليص التكلفة لنظام رعاية

فرصا جديدة في أنظمة توصيل إيجادعامة. تتمكن تقانة الصغائر من الصحية الالدواء القابلة للزرع، والتي غالبا ما يفضل استخدامها مع األدوية المحقونة، حيث

ات من الدرجة األولى )حيث يرتفع تركيز الدم يأن األخيرة غالبا ما تستعرض حرك

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

18 18

تفاع السريع يؤدي االر لزمن(. انضعيف مع مرور ا بسرعة، ولكنه ينخفض بشكل قد تتالشى نتيجة انخفاض تركيز التي مع السمية وكفاءة الدواء بالغة صعوبات الى

.الدواء عن المعدل المطلوب له

Agricultures Applications التطبيقات الزراعية 5-1

لىإالتوصل آليات أهمتتمثل التطبيقات النانوية في المجال الزراعي أساليب الزراعة الحديثة والتي تتلخص بالكلفة االقتصادية الواطئة الناجمة عن انعدام األمراض الوبائية التي تصيب مختلف المحاصيل اإلستراتيجية)الحبوب مثال(

المصنعة مع قلة كلفتها المادية ومقاومة المنتج الزراعي األسمدة كفاءةوزيادة الى أدت. التطورات المواكبة السريعة الوراثي( للظروف البيئية المختلفة)التحسين

طرق الزراعة و إنتاج األغذية بشكل جديدة في مختلف وأساليبظهور تقنيات إنتاجمن اجل كبير خالل العشر سنوات الماضية، حيث تسعى شركات الغذاء

تقنية النانو سيساعد استخدامللمحاصيل الزراعية، حيث يعتقد العلماء إن أفضلكات الغذاء على إنتاج مواد غذائية خالية من أضرار المواد الحافظة واقل كذلك شر

اقل للمواد الكيميائية في تحضير استخدامثمنا مما هي عليه اليوم، وذلك من خالل و إنتاج المواد الغذائية مستقبال.

Chemical األسمدة الكيمياوية 5-1-0

تحسن قوة المبيدات الكيميائية مع إلىت أد إن البحوث في تقنية النانو للمحاصيل مما أعطى فعالية كبيرة في تخفيض تكلفة المعالجة الكيميائية

بالمحاصيل الزراعية، إلى جانب كونها القضاء على الحشرات و اآلفات التي تفتكوالتي يتم فيها Half Life Timeاو تتمتع بعمر النصف القليل مأمونة االستعمال

تهيئة الظروف العملية المناسبة للتركيبة الكيميائية للحول دون التسبب بالتراكمات

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

19 19

نانو . تم تطوير أدواتفي أنسجة الكائنات الحية خالل الدورة الحيوية التي تمر بهاخاصة تساعد على تحسين االمتصاص الغذائي للنباتات مما يؤدي بالتالي إلى

ها. النباتات وتحسين إنتاج زيادة نمو

Pesticides Agricultures المبيدات الزراعية 5-1-2

عمل على تحسين قوة المبيدات الكيميائية مع في ال أسهمت التقنيات النانوية للمحاصيل مما يعطي فعالية كبيرة في القضاء تخفيض تكلفة المعالجة الكيميائية

يضر وبشكل منتخب ال بالمحاصيل الزراعية على الحشرات و اآلفات التي تفتكالكائنات الحية المفيدة زراعيا والتي توجد جنبا الى جنب مع تلك الضارة أنواعبقية لها يةنانو )عوامل(صنع كواشف كذلك أمكن. االستعمالكونها مأمونة مع منها

األمراض التي تصيب النباتات وعرضها بشكل واضح مما اكتشافالقدرة على .احترافيةراقبة محاصيلهم بطريقة أكثر علمية و على م يساعد المنتجين

التطبيقات في مجال االليكترونيات 5-8 واالتصاالت ونظم المعلومات

Application of Information and connection systems

من المالحظ دائما ان كفاءة التطبيقات االليكترونية تتعلق بدرجات الحرارة المتولدة تناقص كفاءة األداء وزيادة في الى جهزة والتي بارتفاعها تؤدي خالل عمل هذه األ

حاليا ضغطا هائال المكونةهذه يشكل حجمكمية القدرة الكهربائية المستهلكة. .األداء سريعةل على حجم صغير وبتطبيقات للحصو

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

21 21

Chips of computer رقاقات الحاسوب 5-8-0

الواعدةمن أكثر المجاالت ( تعد Quantum dotsالكمية)تقانة النقاط ان تطبيق جهد التيار الكهربائي الصغير عند. ل رقاقات الحاسوبفي مجا تخدامسالل

عبر النقطة ةتدفقالم تيار اإللكتروناتبالتحكم هذه الحالة لألحمال، يمكن في لولبي والخصائص مية ومن ثم يمكن التوصل إلى قياسات دقيقة للدوران الالك

، ميةالبايتات الك، أو المتشابكةمية وجود العديد من النقاط الك إنداخله. األخرى ن من الممكن إجراء الحسابات إلى طريقة أداء العمليات المختلفة، سيكو ضافةإ

التي تقوم بمثل تلك العمليات. ميةالحواسيب الكمية وتصنيع الك

Storage of Information خزن المعلومات 5-8-2

تعتبر عملية خزن البيانات من اهم العمليات في وقتنا الحالي,حيث ان هوس عة( على التسابق الحالي يكمن في الية الحصول على مواد فائقة القدرة)كبيرة الس

األجهزة المستخدمة حديثا خزن البيانات وبإحجام مادية صغيرة قدر اإلمكان. تعتمدالمقاومة على مقاومة المادة )بسبب دوران اإللكترونيات( على المجال الخارجي

يتم تضخيم ذلك التأثير بصورة كبيرة )المقاومة المغناطيسية الهائلة( .المغناطيسيةدام فصل طبقتين من الحديد الممغنط باستخمن خالل في حالة األجسام النانوية-Co-Cuنوي المقياس ومنها )سمكها بأنه نا حيث يكونطبقة نانوية مغناطيسية،

Co .)انتجت ( المقاومة المغناطيسية الهائلةGreat Magnetic Resistance )لصلبة وأتاحت الفرصة عن زيادة قوية في كثافة تخزين البيانات على األقراص ا

نفق المقاومة المغناطيسية يعتبربايت. اكيكال يات كبيرة منالستخدام مد(Tunneling Magnetic Resistanceشبيه الحال بدرجة كبيرة بالمقا ) ومة

وهو قائم على النفق الناتج من دوران اإللكترونات عبر المغناطيسية الهائلة

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

21 21

GMRتستخدم نتائج وتأثيرات كال من الحديدية الممغنطة المتجاورة.الطبقات ، ومنها ما يطلقمستقرة وثابتة السعة الخزنيةفي إنتاج ذاكرة كمبيوترية TMRو

عند بداية القرن الحادي والعشرين .عليه ذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسية قياس وترانزستور موسفت ذطورت العديد من الوسائل الخازنة للمعلومات ومنها

البعض جنبا إلى بعضها مرصوفةذرة تقريبا 81نانومتر )و التي وصلت إلى 04ا عشر حجم أصغر ترانزستور (. حيث كان حجم ذلك الترانوستور غالباألخر

، 2118نانومتر في 01، 2111نانومتر عام 011م ) 2111صناعي صنع عام (. 2118نانومتر في 81، و 2115نانومتر في 25

Connections االتصاالت 5-8-1

أدى الى والدة تطبيقات في مجاالت مختلفة, حيث تطور تقنية النانوان والدة صنع ألياف نانوية بصرية بشكل مضطرد نتيجة ل ت والكمبيوترمجال االتصاال

تكون قادرة على إرسال المعلومات والمكالمات مباشرة بدون الحاجة إلى تحويلها من استخدمت التقنية ضعف. 0111إلى حوالي مساوية نقلبسرعة ضوء إلى كهرباء و

لمجالي والقافالت في في صناعة أنابيب الكربون النانوية إلنتاج ترانزستور األثر االكمبيوترات مما يؤدي تقليل الزمن الالزم في قفل سريع جدا ببل وأسرع بإضعاف

.مما هو علية الحال من المركبات العادية

Quantum computers الحواسيب الكمية 5-8-8

أصغر حجما وأكثر الحواسيبيعمل العلماء والمهندسون منذ عقود على جعل عناصر أساسية من الحواسيب وهي عبارة عن جهاز مكون المكثفاتفعالية. تعد

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

22 22

عن بعضها البعض وكل منها يخزن شحنة عازلمن زوج من المساري يفصلها معاكسة. تخزن المكثفة شحنة عندما يتم إزالتها من الدارة الموصولة إليها، وتحرر

ات بحيث تعتبر المكثفات أفضل من البطاريعندما يتم إعادتها إلى الدارة. الشحنةتتألف المكثفات التقليدية المعدنية أنها تحرر شحنتها بشكل أسرع من البطاريات.

من أسطح معدنية رقيقة ناقلة مفصولة عن بعضها بعازل كهربائي ومن ثم تكدس مشكلة هذا النوع من المكثفات التقليدية أنها تحد ان أو تلف وتوضع في غالف.

لهذه من احد الحلولللمهندس تصميمه. ب الذي يمكن من صغر حجم الحاسعلى تطوير ما أسموه المشكلة انتقل العلماء والمهندسون إلى استخدام تقانة النانو

وهو مصطلح عام يصف المكثفات التي Ultracapacitors المكثفات الدقيقةبسبب هناك أبحاث كثيرة حول المكثفات الدقيقةونات نانوية. تحتوي على مك

قص في انالتوسعتها العالية. ه ثوقيالمو و وحجمها الصغير كثافتها الداخلية العاليةكذلك فإن للمكثفات الدقيقة أصغر حجما. ب يالحجم يزيد من إمكانية تطوير حواس

مين كمية كبيرة من الطاقة عبر تأ السيارات الهجينةالقدرة على دعم البطاريات في الذروة، مما يسمح للبطاريات بتأمين الطاقة لوقت أطول أثناء القيادة تسارعخالل حجم ووزن البطاريات على سبيل المثال. وهذا من شأنه أن ينقص من ثابتةبسرعة

الكبيرة المستخدمة في السيارات الهجينة وكذلك تخفيف الحمل عن البطارية، لكن استخدام المكثفات الدقيقة والبطاريات معا يعد مكلفا بسبب الحاجة إلى إلكترونيات

مادة أنابيب النانو الكربونيةتعد إضافية لتنسيق العمل بينهما. DCتيار مستمر , بسبب تمتعها بالمساحة السطحية ات الدقيقةأخرى يمكن استخدامها في المكثف

يزيد من كمية الشحنة التي يمكن تخزينها. ويجري البحث حاليا العالية األمر الذيتجة عن استخدام أنابيب النانو الكربونية احول الوثوقية المنخفضة والكلفة العالية الن

في المكثفات الدقيقة.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

23 23

Technologies of Information تقنيات نظم المعلومات 5-8-5systems

االتصال بصفة عامة هو العملية التي يتم فيها نقل أو تحويل معلومات ان إلى نقطة أخرى sourceمن نقطة ما في مكان ما وزمن ما، تسمى المصدر

في هذا من طرق االتصال مختلفة , وتوجد أنواع Destinationتسمى المقصد منظومات االتصال هي اآلليات لتكنولوجيا المتسارعه. العالم الفسيح المتنوع با

واألساليب التي تيسر عملية نقل وتحويل المعلومات أو البيانات من المصدر إلى المقصد، ومنظومات االتصاالت اإللكترونية هي التي تحقق هذه الغاية باستخدام

قة بها، وتكمن األجهزة والمكونات الكهربائية واإللكترونية وكذلك الظواهر المتعلالغاية من هذه المنظومات في الحصول على معلومات عند المقصد بصورة مقبولة

ومطابقة للمعلومات الصادرة من المصدر.

في إرسال إشارات خالل جدائل زجاجية ية الحديثةالليزر التقنيات تستخدم طاقة الموجات هذه االتصاالت أشكاال عديدة من تشملاأللياف البصرية . تسمى

البصريات الليفيةأحد فروع الفيزياء المسمى ,حيث تعتبر هذه التقنيات منالضوئية وبسرعة أكبر، عما هو الحال عند إلرسال رسائل أكثرم الضوء ستخدت التي

ستخدام اتصاالت األلياف البصرية، نتيجة الم الكهرباء أو موجات الراديو. استخداورة تلفازية يحول شعاع الليزر اإلشارات الكهربائية الخاصة بمكالمة هاتفية، أو صفافة تسمى إلى نبضات ضوئية. يوجه الليزر إلى أحد أطراف جدائل زجاجية ش

لضوء أن ينتقل مسافات شاسعة خالل األلياف، دون أن يمكن لاأللياف البصرية. ضوء الليزر إلى بإرجاع عند طرف االستقباليقوم جهاز ه أو وضوحه. يفقد قوت

لياف البصرية ال تتجاوز كل واحدة منها تستطيع حزمة من األاألصوات والصور.

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

24 24

سمك شعرة من جسم اإلنسان، أن تبث آالف المكالمات الهاتفية أو البرامج التلفازية في الوقت نفسه. ويستعمل الليزر أيضا في طريقة للتصوير الثالثي األبعاد تسمى

إلى التصوير التجسيمي حيث يقوم جهاز يسمى مفرق األشعة بتقسيم ضوء الليزرشعاعين يوجه أحدهما إلى الجسم المراد تصويره، ثم تقوم المرايا بتجميع شعاعي

ثي األبعاد يمثل الضوء معا مرة أخرى، وحيث يتجمع الشعاعان يكونان نموذجا ثاليستخدم التصوير التجسيمي في فترة الحقة إلنتاج أفالم وصور هيئة الجسم.

المشاهدون تمكن األبعاد تسبح في الفضاء ثيةوبرامج تلفازية تتكون من صور ثالالسير حول الصور ثالثية األبعاد كما لو كانت مناظر حقيقية ليروا زوايا جديدة

كلما تحركوا.

Science of Signs and electrical علم اإلشارات والصور الكهربائية 5-8-2Images

اإللكترونية صرية أو األجهزة الب تمكنت في اآلونة األخيرة وبشكل مضطرد من على مختلف االستخدامات التي كانت تنجز بوساطة الحديثة ان تهي البصرية

عرض نطاقها بسبب في تقنية االتصاالتاألجهزة التناظرية اإللكترونية التقليدية مواد ذات ميةوالنقاط الك البلورات الضوئية تعتبرالترددي وتزايد قدرتها وكفاءتها.

في معامل االنكسار مع شعرية ثابتة يصل طولها إلى نصف الطول بؤري اختالف بتوفير وعرض فجوة حزمة اختيارية هذه المواد تسمح للضوء المستخدم. لموجيأ

في اال انتتشابه مع شبه الموصالت، ي انتقائي. لذلك هيالنتشار طول موجمية . في حين تعد النقاط الكاإللكترونياتبدال من الفوتوناتمجال الضوء أو

ة استخدام ميز انج أشعة الليزر. إلنتاكمصدر أجسام نانوية والتي يمكن استخدامها مية عن ليزر شبه الموصل التقليدي في أن طول الموجة المنبعثة ليزر النقاط الك

تطبيقات تقنيات النانو الفصل الخامس

25 25

ذو تكلفة ميةلليزر المنتج بواسطة النقاط الكأن ا ,إضافة إلىيعتمد على قطر النقطة أفضل وأعلى من ثنائيات الليزر التقليدية. ذو جودة عالية و إشعاع و مادية اقل