النملة .. أصغر محرك في العالم
النملة .. أصغر محرك في العالم .. نعم هذا أحدث ما توصل إليه علماء الـ نانو .. حيث تمكن علماء من جامعة كامبريدج البريطانية من تطوير أصغر محرك مجهري (نانوي) بالعالم له القدرة على قيادة الروبوتات النانوية بما فيها الروبوتات الطبية التي يمكنها السفر خلال جسم الإنسان.
ويتكون النموذج الأصلي للجهاز المعروف باسم النملة من كرات ذهبية نانوية مع هلام خاص من البوليمر (مركب كيميائي)، ويولد قوة دافعة على نطاق نانوي أكبر مئة مرة لكل وحدة وزن من أي محرك أو قوة عضلية مألوفة.
ويعمل “المحرك النملة” من خلال ردود الفعل الجسدية بدلا من المواد الكيميائية ويحتوي على جزيئات نانوية من الذهب، حجم الواحدة منها نحو 0.06 ميكرون، أو واحد من الألف من قطر شعرة الإنسان، مع البوليمر الهلامي الشكل المسمى بنيبام (pNIPAM).
وعندما ترتفع درجة الحرارة فوق الدرجة الحرجة -32 مئوية- تتماسك جزيئات الذهب بإحكام مع البوليمر من خلال التجاذب الجزيئي، وعندما تنخفض دون الـ32 يمتص البوليمر الماء فجأة ويتمدد فتتباعد جزيئات الذهب بسرعة كالزنبرك. وتظهر التجارب أن رد الفعل قابل للانعكاس تماما وبسرعة.
وبإمكان المحرك قيادة روبوت نانوي عبر سلسلة من الضربات المكبسية كما في محرك السيارة، لكن على نطاق متناه في الصغر مليارات المرات. ويقول العلماء إن تلك الفكرة يمكن أن تدعم مجموعة كبيرة من التصاميم المستقبلية.
يذكر أن تقنية النانو هي العلم الذي يهتم بدراسة معالجة المادة على المقياس الذري والجزيئي. تهتم تقنية النانو بابتكار تقنيات ووسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر وهو جزء من الألف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر. عادة تتعامل تقنية النانو مع قياسات بين 0.1 إلى 100 نانومتر أي تتعامل مع تجمعات ذرية تتراوح بين خمس ذرات إلى ألف ذرة. وهي أبعاد أقل كثيرا من أبعاد البكتيريا والخلية الحية. حتى الآن لا تختص هذه التقنية بعلم الأحياء بل تهتم بخواص المواد، وتتنوع مجالاتها بشكل واسع من أشباه الموصلات إلى طرق حديثة تماما معتمدة على التجميع الذاتي الجزيئي. هذا التحديد بالقياس يقابله اتساع في طبيعة المواد المستخدمة، فتقنية النانو تتعامل مع أي ظواهر أو بنايات على مستوى النانوالصغير. مثل هذه الظواهر النانوية يمكن أن تتضمن تقييد كمي التي تؤدي إلى ظواهر كهرومغناطيسية وبصرية جديدة للمادة التي يبلغ حجمها بين حجم الجزيء وحجم المادة الصلبة المرئي. تتضمن الظواهر النانوية أيضا تأثير جيبس-تومسون – وهو انخفاض درجة انصهار مادة ما عندما يصبح قياسها نانويا، اما عن بنايات النانو فأهمها أنابيب النانوالكربونية.
يستخدم بعض الكتاب الصحفيين أحيانا مصطلح (تقنية الصغائر للتعبير عن النانو) رغم عدم دقته، فهو لا يحدد مجاله في تقنية النانو أو الميكرونية إضافة إلى التباس كلمة صغائر التي قد تفهم بمعنى جسيم لأن البعض يسمي الجسيمات بالدقائق.
