تكنولوجي النانوالمهد في يزال ال علم

المهندس ميره إعداد عمرو الصناعات مدير

الهندسيةال االختبارات سلفيةمركز

الهرم - االريزونا 2011/ 5/11

تكنولوجي تطبيقات المنظومات النانو فيالبيولوجية:

الممرضة الجراثيم عن السريع الكشف في. الغذائية والمنتجات المياه، مصادر في

تكنولوجي في النانو استخدامها وآفاقالصناعة

تمهيدي تمهيدي مختصر مختصر تقديمتقديم - -

تكنولوجي - - النانو هو تكنولوجي ما النانو هو ما تكنولوجي؟ - - النانو أهمية هي تكنولوجي؟ ما النانو أهمية هي ما تكنولوجي؟ النانو مواد هي تكنولوجي؟ ما النانو مواد هي - - ما

تكنولوجي - - النانو تكنولوجي تطبيقات النانو تطبيقات األنظمة في تكنولوجي النانو األنظمة تطبيقات في تكنولوجي النانو تطبيقات

) الحيوية) (البيولوجية الحيوية) البيولوجية

من ”” وإزالتها البكتيرية الباثوجينات عن من الكشف وإزالتها البكتيرية الباثوجينات عن الكشفالغذائية والمنتجات الماء الغذائية منابع والمنتجات الماء ” ” منابع

تقديمتقديمالمتعاطين نسبة أن هي فيها جدال ال حقيقة المتعاطين ثمة نسبة أن هي فيها جدال ال حقيقة ثمة

، متواضعة التكنولوجية الثورة منجزات مع ، العرب متواضعة التكنولوجية الثورة منجزات مع العرباآلخر إلى أيضا وإنما ، الغربي اآلخر إلى قياسا اآلخر ليس إلى أيضا وإنما ، الغربي اآلخر إلى قياسا ليسالنسبة. هذه ضمن أن هو هذا من واألسوأ النسبة. اآلسيوي هذه ضمن أن هو هذا من واألسوأ اآلسيوي

يسيئون ممن واسعة شريحة هناك يسيئون المتدنية ممن واسعة شريحة هناك المتدنيةفيها تساهم لم التي المنجزات هذه فيها استخدام تساهم لم التي المنجزات هذه استخدام

أنهم بمعنى ، واحد بمسمار شعوبهم و أنهم بلدانهم بمعنى ، واحد بمسمار شعوبهم و بلدانهمونشر واإلساءة والشتم التحريض في ونشر يستثمرونها واإلساءة والشتم التحريض في يستثمرونها

وأنشطتهم عقولهم رفد في توظيفها من بدال وأنشطتهم التوافه عقولهم رفد في توظيفها من بدال التوافهفي يدور عما الغائبة والمعلومات العصر في بعلوم يدور عما الغائبة والمعلومات العصر بعلوم. مضمونا و شكال مسبوق غير حراك من .الكون مضمونا و شكال مسبوق غير حراك من الكون

أن نجد ، العربي العالم حال هو هذا أن وبينما نجد ، العربي العالم حال هو هذا وبينماوكوريا - اليابان سيما وال اآلسيوى وكوريا - الشرق اليابان سيما وال اآلسيوى الشرق

هذه - تجاوز قد والهند والصين تايوان و هذه - الجنوبية تجاوز قد والهند والصين تايوان و الجنوبيةوافر – بنصيب فيها ساهم بعدما وافر – الثورة بنصيب فيها ساهم بعدما الثورة

خير ووظفها وسائطها وأنتج خفاياها خير واستوعب ووظفها وسائطها وأنتج خفاياها واستوعب - ما هي أخرى معرفية ثورة إلى لصالحه - توظيف ما هي أخرى معرفية ثورة إلى لصالحه توظيف

. الفجوة فان وهكذا، تكنولوجي بالنانو . يعرف الفجوة فان وهكذا، تكنولوجي بالنانو يعرفالعرب بين ما الفاصلة والمعرفية العرب الحضارية بين ما الفاصلة والمعرفية الحضارية

حتى - - كانت لئن الغرب من دعك حتى - - واآلسيويين كانت لئن الغرب من دعك واآلسيويينمرشحة فإنها ، الزمن من عقود بعدة تقدر مرشحة اآلن فإنها ، الزمن من عقود بعدة تقدر اآلنأو قرن إلى لتصل لالتساع األيام من القادم أو في قرن إلى لتصل لالتساع األيام من القادم في

أكثر. أكثر.

عالمنا على المسيطر المعرفي الجمود ظل في عالمنا ذلك على المسيطر المعرفي الجمود ظل في ذلكوالشعارات والغيبيات للخرافات شعوبنا والشعارات واستسالم والغيبيات للخرافات شعوبنا واستسالم

على والموروث السياسة وهيمنة على والمماحكات والموروث السياسة وهيمنة والمماحكاتالنشؤ في آخذة ظاهرة ظل في بل ، النشؤ العقول في آخذة ظاهرة ظل في بل ، العقول

تخصصاتهم عن الكثيرين تخلي وفحواها تخصصاتهم واالنتشار عن الكثيرين تخلي وفحواها واالنتشاروالمناظرات الدعوة في واالشتغال المطلوبة والمناظرات العلمية الدعوة في واالشتغال المطلوبة العلمية

في صاحبه ينفع لن األول أن اعتبار على في الفقهية صاحبه ينفع لن األول أن اعتبار على الفقهية . الحساب يوم سينقذه الذي هو الثاني وان . اآلخرة الحساب يوم سينقذه الذي هو الثاني وان اآلخرةحدث ما مع ومتقاطعة مشابهة حالة لعمري حدث وهذا ما مع ومتقاطعة مشابهة حالة لعمري وهذا

القرن في اإلسالمية العربية الدولة نهايات القرن في في اإلسالمية العربية الدولة نهايات في ، وانهيارها تراجعها في سببا وكان الميالدي ، التاسع وانهيارها تراجعها في سببا وكان الميالدي التاسع

العصر ذلك وعلماء مفكرو استبدل حينما العصر وذلك ذلك وعلماء مفكرو استبدل حينما وذلكبتوجيه والمعارف العلوم في للعالم ريادتهم بتوجيه المزدهر والمعارف العلوم في للعالم ريادتهم المزدهر

الشرعية المناظرات نحو الشرعية طاقاتهم المناظرات نحو طاقاتهم

أن لإلنسان سيمكن عما Fيوما تساءلت أن هل لإلنسان سيمكن عما Fيوما تساءلت هلالواحدة الذرة على السيطرة حال في الواحدة يفعله الذرة على السيطرة حال في يفعله

؟ وسهولة بحرية ؟ وتحريكها وسهولة بحرية وتحريكها الشهير األمـيـركي العـالم لسان على هذا الشهير جاء األمـيـركي العـالم لسان على هذا جاء

عام فاينمان عام ريتشارد فاينمان عن 19591959ريتشارد أعلن عن عندما أعلن عندماأو النانوية بالتقنية سميت حديثة تقنية أو ظهور النانوية بالتقنية سميت حديثة تقنية ظهور

النانوتكنولوجي .النانوتكنولوجي . بشكل بدأت التي التقنية لهذه واعد بمستقبل العلماء تنبأ بشكل لقد بدأت التي التقنية لهذه واعد بمستقبل العلماء تنبأ لقد

عام عام حقيقي الماليين 19901990حقيقي تضخ الصناعية الدول باتت الماليين والتي تضخ الصناعية الدول باتت والتياليابان تمويل وصل وقد تطويرها أجل من الدوالرات اليابان من تمويل وصل وقد تطويرها أجل من الدوالرات من

العام ) لهذا النانوتكنولوجي بحوث العام )لدعم لهذا النانوتكنولوجي بحوث بليون( 20062006لدعم بليون( إلى إلىفهناك المتحدة الواليات في أما فهناك دوالر المتحدة الواليات في أما أمريكي 40.00040.000دوالر أمريكي عالم عالم

الميزانية وتقدeر ، المجال هذا في العمل على المقدرة الميزانية لديهم وتقدeر ، المجال هذا في العمل على المقدرة لديهمعام حتى دوالر بتريليون العلم لهذا المقدمة عام األمريكية حتى دوالر بتريليون العلم لهذا المقدمة . .20152015األمريكية

قاربت التي بتطبيقاته العالم يغزو بدأ الذي العلم هذا هو قاربت فما التي بتطبيقاته العالم يغزو بدأ الذي العلم هذا هو فما؟ ؟ الخيال الخيال

بعد اإللكترونيات عالم في ظهر الذي الجيل هو بعد النانوتكنولوجي اإللكترونيات عالم في ظهر الذي الجيل هو النانوتكنولوجيمن من كل األول كل األول الجيل اإللكتروني الجيل المصباح استخدم اإللكتروني الذي المصباح استخدم الذي

( (LampLamp ) ) ، التلفزيون فيه ، بما التلفزيون فيه الثاني بما الثاني والجيل استخدم والجيل استخدم الذي الذيثم ، الترانزيستور ثم جهاز ، الترانزيستور الثالث جهاز الثالث الجيل الذي الجيل اإللكترونيات الذي من اإللكترونيات من

التكاملية ) الدارات التكاملية )استخدام الدارات ( ( Integrate CircuitIntegrate Circuit = = ICICاستخدامالعديد حجم باختزال قامت y جدا صغيرة قطعة عن عبارة العديد وهي حجم باختزال قامت y جدا صغيرة قطعة عن عبارة وهيوجاء ، وظائفها من وعددت كفاءتها من رفعت بل األجهزة وجاء من ، وظائفها من وعددت كفاءتها من رفعت بل األجهزة من

الرابع الرابع الجيل الـ الجيل المعلومات الـ بـمعالـج المعلومات الذي الذي MicroprocessorMicroprocessorبـمعالـجالحاسبات بإنتاج اإللكترونيات مجال في هائلة ثورة الحاسبات أحدث بإنتاج اإللكترونيات مجال في هائلة ثورة أحدث

التي ( ( PCPCالشخصية )الشخصية ) السيليكونية الكومبيوترية التي والرقائق السيليكونية الكومبيوترية والرقائقوالصناعية . العلمية المجاالت من العديد في y تقدما والصناعية .أحدثت العلمية المجاالت من العديد في y تقدما أحدثت

باسم يعرف صار ما وهو ؟ الخامس الجيل عن باسم فماذا يعرف صار ما وهو ؟ الخامس الجيل عن فماذا النانوتكنولوجيالنانوتكنولوجي

تكنولوجي - - النانو هو تكنولوجي ما النانو هو ما

المستوى إنه إنه - - عـلى تكنولوجي وتطوير المستوى بحث عـلى تكنولوجي وتطوير بحثمستويات عند الماكروي والجزيئي مستويات الذري عند الماكروي والجزيئي الذري

رتبة من رتبة طولية من طوليةتـفسير 100100- - 11 إعـطاء بهـدف ، تـفسير نانومتر إعـطاء بهـدف ، نانومتر

المجال في والمواد للظاهرة المجال جوهري في والمواد للظاهرة جوهريالـبـنى واستخدام إلنشاء وأيضا الـبـنى النانوي واستخدام إلنشاء وأيضا النانوي

الوظائف ذات والـنـظم الوظائف واألدوات ذات والـنـظم واألدواتحجومها مع المتناسبة الجديدة حجومها والخصائص مع المتناسبة الجديدة والخصائص

الصغيرةالصغيرة

إنإن

-“ من ” هي نانو “- السابقة من ” هي نانو السابقةالالتـيـنـية الالتـيـنـية الكلمة الكلمة

أو” ” أو” ” نـانـوس نـانـوسوالتي ” والتي ” دراووف دراووف

واحد واحد تعني ((99--1010))تعنيالشيىء من الشيىء بالبلون من بالبلون

A nanometerA nanometer is 10 is 10-9 -9

meter )0.000000001 m(meter )0.000000001 m(

المقياس في المقياس األبعاد في األبعاد

0.1 nm0.1 nm

0.01 mm0.01 mm10 nm10 nm

0.1 0.1 μμmm100 nm100 nm

0.01 mm0.01 mm10 10 μμmm

0.1 mm0.1 mm100 100 μμmm

1 cm1 cm10 mm10 mm1010-2-2 m m

1010-3-3 m m

1010-4-4 m m

1010-5-5 m m

1010-6-6 m m

1010-7-7 m m

1010-8-8 m m

1010-9-9 m m

1010-10-10 m m

Vis

ible

sp

ectr

um

1 nm1 nm

1 1 μμmm1000 nm1000 nm

0.1 cm0.1 cm1 mm1 mm

ومسافات ومسافات ذرات ذراتسيليكونسيليكون~tenths of nm~tenths of nm

دبوس دبوس رأس رأس1-2 mm1-2 mm

حمراء دم حمراء كريات دم كرياتبيضاء كرية بيضاء مع كرية مع

~2-5 ~2-5 mm

DNADNA~2.5 nm ~2.5 nm widthwidth

بشرية بشرية شعرة شعرة~ 60-100 ~ 60-100 m m

1 nanometer (nm)

100 nanometers

Microbial cell: 1 um )1000 nm(

Virus: 10-100 nm.Hemoglobin: 7 nm.

Water )H2O(: 0.2 nm

النانو- أهمية هي النانو- ما أهمية هي ما تكنولوجي؟تكنولوجي؟

فإن تكنولوجي للنانو العالمية الجمعية فإن بحسب تكنولوجي للنانو العالمية الجمعية بحسبلـفهم تـقـودان النانوية والهندسة النانوية لـفهم العلوم تـقـودان النانوية والهندسة النانوية العلوم

، الفيزيائية األجسام بنى لجميع الـبـناء ، جـوهر الفيزيائية األجسام بنى لجميع الـبـناء جـوهرمعظم تغير أن المحتمل من التطورات معظم هذه تغير أن المحتمل من التطورات هذه

المواد ) الى الحواسب الى اللقاحات من المواد ) األشياء الى الحواسب الى اللقاحات من األشياءلم أشياء الى والحربية العسكرية فاألغراض لم الى أشياء الى والحربية العسكرية فاألغراض الى

وصناعتها ( تصميمها يمكن بحيث بعد وصناعتها ( نتخيلها تصميمها يمكن بحيث بعد .. نتخيلها

عام 3.7 3.7 في دوالر عام بليون في دوالر عام 165165مقابل مقابل 20092009بليون عام مليون مليونفقط 20042004 الحيوية والعقاقير األدوية فقط إلستخالص الحيوية والعقاقير األدوية إلستخالص

The Significane of

Nanotechnology

لعـام الـمـتحدة الـواليات لعـام مـيزانـية الـمـتحدة الـواليات 20052005مـيزانـيةأمـريكـية لشركات دوالر بلـيون أمـريكـية أعـطـت لشركات دوالر بلـيون أعـطـت

الـوطـنـية الجـمعـية في الـوطـنـية متـعـددة الجـمعـية في متـعـددةتكـنولـوجـي تكـنولـوجـي للـنانـو للـنانـو

National Nanotechnology Initiative National Nanotechnology Initiative (NNI)(NNI)

في قدم ما ضعف في وهو قدم ما ضعف تاريخ تاريخ 20012001وهوالجمعية الجمعية بداية بداية

للنانو المالية للنانو الموارد المالية المواردتكنولوجيتكنولوجي

المنطقة

19971998199920002001 20022003

W. Europe126151179200225400650

Japan120135157245465720800

USA116190255270465697774

Other708396110380550800

في تكنولوجي للنانو الحكومية المالية الموارد( العالم دوالر) بالمليون

Source: Nano.gov

عام عام وبشكل وبشكل

واإلتحادات والجامعات واإلتحادات الحكومات والجامعات الحكوماتتنقل لم المتطورة البلدان تنقل في لم المتطورة البلدان في

من النانوية التكنولوجيا اآلن من وحتى النانوية التكنولوجيا اآلن وحتىاألسواق إلى األسواق المخابر إلى المخابر

النانو مواد هي النانو ما مواد هي ماNanostructure تكنولوجي؟تكنولوجي؟

النانوية البنية Size

الحجمExample Material or Application

او مادي مثالالكريستاالت الكريستاالت تطبيقي

، ، النانوية النانويةالنقاط ، النقاط القطاعات ، القطاعات

المكممةالمكممة

Radius: Radius: 1-10 nm1-10 nm

أنصاف ، أنصاف العوازل ، العوازل ، المعادن ، ، النواقل المعادن ، النواقل

الممغنطة الممغنطة المواد الجسيمات الجسيمات المواداألخرى األخرى النانوية النانوية

Radius: Radius: 1-100 nm1-100 nm

، الخزفية ، األكاسيد الخزفية األكاسيدالنقطية النقطية الحلي الحلي

النانوية النانوية األسالك :Diameter: Diameter األسالك1-100 nm1-100 nm

أنصاف ، أنصاف المعادن ، المعادن ، األكاسيد ، ، النواقل األكاسيد ، النواقل

النتريدات ، النتريدات الكبريتات ، الكبريتاتالنانوية النانوية األنابيب األنابيب Diameter: Diameter:

1-100 nm1-100 nmالمحزاز ، المحزاز الكربون ، الكربون

البطانة ، البطانة للحديد ، للحديد النحاسيةالنحاسية

في للضبط القابلة في الخصائص للضبط القابلة الخصائصاالنوية االنوية المواد المواد

تكنولوجي النانو تكنولوجي تطبيقات النانو تطبيقات

تكنولوجي النانو تكنولوجي تطبيقات النانو تطبيقات

Examples in the next slides

وإنتاج إذا:إذا:- - تخزين ان العلماء وإنتاج يعتقد تخزين ان العلماء يعتقديكون سوف الطاقة يكون وتحويل سوف الطاقة وتحويل

النانوية للتكنولوجيا االهم النانوية االستخدام للتكنولوجيا االهم االستخدامذلك ويشمل قادمة سنوات عشر ذلك في ويشمل قادمة سنوات عشر في

الوقود وخاليا شمسية خاليا الوقود انتاج وخاليا شمسية خاليا انتاجمجاالت , وتتعـدد مجاالت , الهـيـدروجـيـني وتتعـدد الهـيـدروجـيـني

من كل فى النانو تكنولوجيا من استخدام كل فى النانو تكنولوجيا استخدامالزراعة , , و األلكترنية الزراعة , , الصناعات و األلكترنية الصناعات

ومكانيك , الدوائية الصناعات و ومكانيك , والطب الدوائية الصناعات و والطبوالبيئة , , الشرب مياه معالجة و والبيئة , , اإلنتاج الشرب مياه معالجة و اإلنتاج

غيرها, غيرها, و و

التي الدقيقة المركبات التي فمشروع الدقيقة المركبات فمشروعأمر الحمراء الكريات مع أمر تسير الحمراء الكريات مع تسيرالمستقبل في تحقيقه المستقبل محتمل في تحقيقه محتملعلم طريق عن وذلك علم القريب طريق عن وذلك القريب

تكنولوجي . تكنولوجي . النانو النانو الذري الحجم إلى المواد الذري وتحويل الحجم إلى المواد وتحويل

لبناء الجديد الطريق لبناء سيكون الجديد الطريق سيكونالروبوتات مثل الدقيقة الروبوتات اآلالت مثل الدقيقة اآلالت

. المجهرية .الهليكوبترية المجهرية الهليكوبترية

النانو علم فإن كريلمان العالم النانو وبحسب علم فإن كريلمان العالم وبحسبالعلوم أنواع جميع وضم بتوحيد العلوم يقوم أنواع جميع وضم بتوحيد يقوم

التنبؤ يمكن وال لها eالحد التنبؤ باحتماالت يمكن وال لها eالحد باحتماالتبنتائجها . بنتائجها .

نحت من اليابانيين العلماء تمكن نحت وقد من اليابانيين العلماء تمكن وقدفي منحوتة أصغر اعتباره يمكن في ثور منحوتة أصغر اعتباره يمكن ثورمن ثالثين وضع يمكن بحيث من العالم ثالثين وضع يمكن بحيث العالم

قطر عن قطره اليزيد eز حي في قطر أقرانه عن قطره اليزيد eز حي في أقرانهالتقنيات لذلك واستخدموا التقنيات النقطة لذلك واستخدموا النقطةهو ذلك من الهدف وكان هو الليزرية ذلك من الهدف وكان الليزرية

إلستخدامها نانوية مركبة على إلستخدامها الحصول نانوية مركبة على الحصولللخاليا . الروبوتية الجراحة للخاليا .في الروبوتية الجراحة في

اليزيد سيليكوني أسنان طقم على الحصول تم اليزيد كما سيليكوني أسنان طقم على الحصول تم كماالكريات ابتالع يستطيع الخلية حجم عن الكريات حجمه ابتالع يستطيع الخلية حجم عن حجمه

بمعدل الدم إلى y مجددا اطالقها ثم وقضمها بمعدل الحمراء الدم إلى y مجددا اطالقها ثم وقضمها الحمراءهذا األسنان لطاقم ويمكن ، الثانية في خاليا هذا عشر األسنان لطاقم ويمكن ، الثانية في خاليا عشر

داخل إلى الجينات أو األدوية إدخال على يساعد داخل أن إلى الجينات أو األدوية إدخال على يساعد أنللكثير المركز الخلوي العالج يعزز وبالتالي للكثير الخاليا المركز الخلوي العالج يعزز وبالتالي الخاليا

األمراض األمراض من من جامعة من باحثون جامعة وابتكر من باحثون أربر وابتكر أربر آن ميتشيغان آن ميتشيغان بوالية بوالية

والتثقيب , للحفر مجهرية آلة المتحدة والتثقيب , بالواليات للحفر مجهرية آلة المتحدة بالوالياتثالثي بشكل العمل على قادرة والقطع ثالثي والنحت بشكل العمل على قادرة والقطع والنحت

درجة كانت مهما بالغة، بدقة المواد لجميع درجة االبعاد كانت مهما بالغة، بدقة المواد لجميع االبعاد « نانو. الـ عالم من صيحة آخر وهذه » صالبتها نانو. الـ عالم من صيحة آخر وهذه صالبتها

تكنولوجيا«.تكنولوجيا«.

Samsung Nano SilverSeal refrigeratorSamsung Nano SilverSeal refrigerator

كوريا) في كوريا) سامسونج في سامسونجالثالجات ( تنتج الثالجات ( الجنوبية تنتج الجنوبية

وتستخدم وتستخدم والجاليات التغليف التغليف والجالياتالؤذية النانوي النانوي الحشرات الؤذية لمنع الحشرات لمنع

النمو النمو من .. من)~1 nm()~1 nm( بحدود النانوية الفضة بحدود جزيئات النانوية الفضة جزيئات

السطح لتغطية السطح تستخدم لتغطية .. تستخدم

النانوية هذه هذه النانوية الجزيئات فعالةفعالةالجزيئات بحيث كبير بشكل بحيث كهربائيا كبير بشكل كهربائيا

أنهاأنهاالضاره الميكروبات نمو الضاره تمنع الميكروبات نمو .. تمنع

Samsung 8 GB Compact Flash CardSamsung 8 GB Compact Flash Card

Chip Industry:Chip Industry: الرقاقة الرقاقة صناعة صناعة

نوع من هذه الذاكره نوع وحدة من هذه الذاكره وحدة( ) سعة) ذات ( )فالش سعة) ذات 88فالشوهي ( بايت وهي ( غيغا بايت غيغاوتحميل وتحميل لتخزين لتخزينوالصور والصور األغاني األغاني

وعروض وعروض والملفات والملفات الباوربوينتالباوربوينت

نانوتكنولوجي اختراع نانوتكنولوجي وهذا اختراع وهذا.. جديدجديد

إف" " "" ال بعد إف" " الدبور ال بعد وال" وال" 1616الدبور" "ميركافا" ميركافا"

: إلى الصهيوني العدو سيلجأ إلى : عسكريا الصهيوني العدو سيلجأ عسكريا ” ما“ في ينجح عله لمساعدته، ” الدبور ما“ في ينجح عله لمساعدته، الدبور

الكبرى األسلحة فيه الكبرى فشلت األسلحة فيه فاستخدم فاستخدم فشلتإنسان لصنع محاولة في تكنولوجي إنسان النانو لصنع محاولة في تكنولوجي النانو

” يكون “ ، الدبور على حجمه يزيد ال ” آلي يكون “ ، الدبور على حجمه يزيد ال آليأهدافه وقتل وتصوير تعقب على Fأهدافه قادرا وقتل وتصوير تعقب على Fقادرا ، ،

عليه يطلق الذي الطائر الروبوت هذا عليه ان يطلق الذي الطائر الروبوت هذا ان ” على “ قادرا سيكون الخارق الدبور ” اسم على “ قادرا سيكون الخارق الدبور اسم

الستهداف الضيقة األزقة في الستهداف الطيران الضيقة األزقة في الطيران ” الوصول“ ذلك دون يصعب الذين ” األعداء الوصول“ ذلك دون يصعب الذين األعداء

الصواريخ كمطلقي الصواريخ إليهم كمطلقي ؟!.؟!. مثال مثال إليهم

البيئية البيئية التطبيقات التطبيقاتوالمشاهدة - - الكشف إمكانية والمشاهدة زيادة الكشف إمكانية ..زيادة

لمعظم - - الحقيقي وبالزمن الدقيق لمعظم التحسس الحقيقي وبالزمن الدقيق التحسسمنخفض وبتركيز واحد بوقت منخفض المكونات وبتركيز واحد بوقت المكونات

مضادة اوساط ذات بيئة وفي مضادة تكراريا اوساط ذات بيئة وفي .. تكرارياالملوثة - - الجزيئات من اآلسنة األنهار الملوثة تنظيف الجزيئات من اآلسنة األنهار تنظيفعالية درجة ذات األصلية موادها تكون عالية والتي درجة ذات األصلية موادها تكون والتي

من يكون التي البيئة ضمن السمية من من يكون التي البيئة ضمن السمية منمعالجتها معالجتها الصعب .. الصعب

وحلول - - وفعالة منخفضة بتـكالـيف وحلول وعـد وفعالة منخفضة بتـكالـيف وعـدالملوثات لمعالجة وخاصة الملوثات سريعة لمعالجة وخاصة .. سريعة

في تكنولوجي النانو تطبيقاتالبيولوجية األنظمة

البيولوجي - اإلستشعارالجينات : - الميكروية المصفوفات

والبروتيناتالنانوية- الجسيمات مركبات

والـ ) (DNAللـبـبـتـيـداتوتسلمها- كبسوالت في األدوية تعبأة

الجزيئية- والتجهيزات األدواتالممرضة- العوامل على الكشف

الـدم الـدم مـحـلـل مـحـلـلالصغربحيث بالغة الصغربحيث قنوات بالغة قنوات

فلترة فلترة تستطيع (تستطيع (عزل) عزل)عن البيضاء الدم عن كريات البيضاء الدم كرياتهذه . وضع عند هذه . الحمراء وضع عند الحمراء

جهاز في جهاز البطاقة في البطاقةالجهاز يستطيع الجهاز التحليل يستطيع التحليلخالل البيضاء الكريات خالل عد البيضاء الكريات عد

تكون 1515 – – 1010 قد ، تكون دقيقة قد ، دقيقةفي مهمة العـملية في هذه مهمة العـملية هذهاإلسعافـية اإلسعافـية المعالجـة المعالجـة

( . ( .HIVHIVلإليـدز) لإليـدز)

أعضاء وزراعة طبية أعضاء أدوات وزراعة طبية أدوات- - ، إصطناعية ، قرنية إصطناعية قرنية

غـدد ، غـدد رئتان ، رئتانالصدر ) ( - - ألم الصدر ) (القلب ألم القلب

- - ( ، السمنة ، ) المعدة السمنة المعدةالبحر ( البحر (دوار دوار

داء - ، الهستيريا ، وشلله الدماغ ضعف ، الطرش ، الصرع ، باركنسون

نصفي ) ( صداع الشقيقة ، الزهايمر

أعضاء وزراعة طبية أعضاء أدوات وزراعة طبية أدوات

لتحديد - - للزرع قابل لتحديد رادار للزرع قابل رادارالخبيثةالخبيثة األوراماألورام

يعتمد - - دقيق دماغ يعتمد نموذج دقيق دماغ نموذجالحاسوب الحاسوب على على

قابلة - - الكترونية قابلة أجهزة الكترونية أجهزة ) تحاكي ) تحث ( للزرع تحاكي ) تحث للزرع

الحاالت لمعالجة الحاالت األعصاب لمعالجة األعصابالغضب من الغضب المزمنة من المزمنة

قـابـلة - - قـابـلة بـطاريات بـطارياتكـل تـبدل كـل للشحن تـبدل – – 55للشحن

سنوات سنوات 1010 تضاف - - نانوية تضاف حساسات نانوية حساسات

لتقديم المضخات لتقديم على المضخات على األدويةاألدوية

وإزالة ، سريع وإزالة كشف ، سريع كشفمن الممرضة من البكتيريا الممرضة البكتيريا

المياه المياه مصادر مصادرالغذاء الغذاء ومنتجات ومنتجات

العالمية الماء العالمية سوق الماء سوقعالميا - - بالمياه للعاملين المال عالميا رأس بالمياه للعاملين المال رأس

بـ بـ يقدر دوالر 400400يقدر دوالر بليون بليونبمقدار - - المياه على الطلب زيادة بمقدار يتوقع المياه على الطلب زيادة يتوقع

20252025عام % عام % 1010 كل - - عالميا الماء استهالك كل يتضاعف عالميا الماء استهالك 2020يتضاعف

زيادة معدل من بمرتين أكثر ، زيادة سنة معدل من بمرتين أكثر ، سنة السكانالسكان

يفتقر : - - المتحدة األمم إحصاءات يفتقر : حسب المتحدة األمم إحصاءات حسبالعالم 1.31.3حاليا حاليا في شخص العالم بليون في شخص بليون

آمن للشرب ماء على آمن للحصول للشرب ماء على للحصول

النزاعات النزاعات الحرب : 8585عام عام - - إن غالي بطرس الحرب : قال إن غالي بطرس قال

العربية ) ( المنطقة في العربية ) ( القادمة المنطقة في القادمةأجل من وليس المياه على أجل ستكون من وليس المياه على ستكون

السياسةالسياسةبالبنك - - التطوير مجموعة رئيس بالبنك نائب التطوير مجموعة رئيس نائب

القرن ) ثمانينات في قال القرن ) الدولي ثمانينات في قال الدوليهذا ( : في الحروب كانت إذا هذا ( : الماضي في الحروب كانت إذا الماضيستكون فإنها النفط أجل من ستكون القرن فإنها النفط أجل من القرن

القادم القرن في الماء أجل القادم من القرن في الماء أجل من

الصة - منظمة تقدرأن سكان 1/31/3العالمية

من يعانون العالممياه سببها أمراض

الملوثة الشربحوالي - عام كل يموت

من مليون مليون 33 شخصفي تولد ميكروبات

، الشرب 22مياهأصل مليونمليون من طفل

المذكور الرقم

الممرضة (العوامل في الباثوجينات) تولد التياإلنسان & صحة الماء

متكامل * مبكر إنذار نظام إنهامة أداة يكون أن يمكن

تكنولوجيات تطور لضمانللتجميع واستراتيجيات

ونقل والتحليل والتكامللإلنذار والمعلومات المعطياتالمياه لتلوث والسريع اآلنيأو ) طبيعي بشكل المحتملة

بأفعال ( وللقيام مقصودالصحة على أثرها تقليل

العامة

للكشف وعاجلة ماسة الحاجةالمياه تلوث عن المبكر

لباثوجينات مجهرية لباثوجينات صور مجهرية (صور ممرضة) (عوامل ممرضة) عواملوالغذاء والغذاء بالمياه بالمياه

طفيلياتطفيليات بكتيريافيروساتفيروسات

فطريات

الممرضة العوامل لكشف طرق ) والغذاء) الماء في تولد التي الباثوجينات

غذاء أو ماء عينة

تقليدية طرقمخصبة - أوساط

مسبقامنتقاة - أوساط

كيميائية - اختباراتحيوية

سريعة طرقالـ- على DNAتعتمد

المناعة - فحصبيولوجية - حساسات

Use and Applications of Silicon Nanoparticles In Biological Systems.

السيليكون جزيئات وتطبيقات استخدام) البيولوجية األنظمة في المنمنمة

: السرطان مرض عن المبكر الكشف مثللألمراض السريع والتشخيص الكشف وعالجه،

مصادر في الجرثومي والتلوث الجرثومية،) الغذائية والمنتجات .المياه

First phase of our work

Research Team: 1. Prof.. Munir H. Nayfeh: )Ph.D. Physics( Department of Physics , University of Illinois at Urbana-

Champaign. U.S.A2. Dr. Khaled Elshuraydeh: ) Ph.D. Biophysics( Secretary General of Higher Council of Science &

Technology3. Dr. Laila Abu Hassan: ) Ph.D. Solid State Physics(, Department of Physics, University of Jordan.4. Dr. Mona Hassoneh: )Immunology(, Department of Biology, University of Jordan.5. Prof. Hanan I. Malkawi: )Ph.D. Microbiology & Molecular Biology(, Department of Biological Sciences,

Yarmouk University.

في النانوي السليكون تطبيقاتالبيولوجية المنظومات

السليكون جسيمات استخدامعن النانوية السريع الكشف في

مصادر في الممرضة الجراثيمالغذائية، والمنتجات المياه،

. الطبية والعينات

SalmonellaSalmonella بكتيريا بكتيرياالسالمونيالالسالمونيال

،الشكل عصوية بكتيرياوالماء التربة في توجد

غير واللحوم والحشراتوالدواجن المطبوخة

البحرية والبيض واللحومالمبستر والحليب

والحلويات والعصيربكريمة المحشوة

. السلطة ومقبالت إلحداث الحضانة فترة

من ) (.2-1المرض يوم : المرض أعراض أهم

في ارتفاع شديد، إسهالالمريض، حرارة درجة

. وجفاف إستفراغ

Salmonellosisمرض

العصوية القولونية العصوية البكتيريا القولونية البكتيريا . توجد الشكل عصوية بكتيريا

غير واللحوم الماء في وتنمووالحليب Fجيدا المطبوخةوبعض والنقانق المبستر

غير والخضروات العصير أنواع.... الحليب ومنتجات المطبوخة

تتراوح المرض حضانة فترةبين الغالب 4-3ما وفي أيام،

قليلة ) بكتيرية خاليا 10وجود. المرض( إلحداث كافية خاليا

: إسهال المرض أعراضمغص حمى، بدم، مصحوب . وجفاف البطن في وآالم

الكروية العنقودية الكروية البكتيريا العنقودية البكتيريا

الشكل كروية بكتيرياوالهواء الماء في وتوجد

األغذية وفي والغباروالدواجن واللحوم كالحليب

أنواع وبعض والخضرواتالجلد سطح وعلى المعلباتواللعاب األنف وفي والشعر

. والدمامل والتقرحات البكتيريا هذه خطورة

سموم تنتج بأنها تكمن ) في) للحرارة مقاومة

الطعام. فقط يحتاج المرض إحداث

. قليلة ساعات إلى : المرض أعراض أهم

حاد مغص استفراغ، إسهال،وحمى البطن في

غذائي تسمم

وجود من للتحقق المتبعة الكشف طرقالمم�رضة الجراثيم

غذاء أو ماء عينةأو براز أو بول أو

دم

نوع تشخيصالبكتيريا

خاليابكتيرية

على البكتيريا نموغذائي وسط

1- : على البكتيريا زراعة التقليدية الطرقغذائية أوساط

السلبيات: ( من طويل وقت تستغرق3-10 ) نمو يظهر حتى أيام

البكتيريا.

عن الكشف تستطيع الوالتي الحية البكتيريا وجودتنميتها بمكان الصعوبة من

. غذائي وسط على

فحوصات بيوكيميائية

إضافية

الحديثة -2 الجزيئية البيولوجيا طرق

أو عزلاستخالص

الوراثية المادةDNA

مضاعفة الوراثية المادة

)PCR(

أو الماء عينةالبول أو الغذاء

أو البراز أوالدم

لتحديد مختلفة طرقالوراثية البصمة

نوع تحديدالبكتيريا

السلبيات:مثبطات- وجود

عينات فيلعملية الفحص

مضاعفة .المادةالوراثية

تعطي - الأو مؤشر

عن معلوماتالخاليا وجود

وعددها .الحيةوقت تستغرق

48-12يتراوح .ساعة

أن يجب التي المثلى الصفات هي ماطرق في الجراثيم تتوافر وجود عن الكشف

الممرضة؟. التكلفة قليلة ( وجود عن الكشف تستطيع اسة وحس� فع�الة

عينة أية في البكتيريا من Fجدا قليلة أعدادفحص(.

البكتيريا من محددة أنواع وجود عن تكشف. األنواع بقية من غيرها عن وتميزها

. سريعة . لإلنسان جانبية بآثار تتسبب وال سامة غير

للكشف أفضل طرق وجود عن مستمر فالبحث لذلك. الممرضة الجراثيم ودراسة وتوصيف عن

،نايفة منير العالمي العربي والعالم الباحث نايفة، ويعد منير العالمي العربي والعالم الباحث ويعدرواد أحد األميركية الينوي بجامعة الفيزياء رواد استاذ أحد األميركية الينوي بجامعة الفيزياء استاذ

النانو النانو علم العلماء علم شبكة نايفة ويرأس العلماء تكنولوجي شبكة نايفة ويرأس تكنولوجيعام أسست التي الخارج في العرب عام والتكنولوجيين أسست التي الخارج في العرب والتكنولوجيين

العربية 19921992 المؤسسة ادارة بمجلس عضو وهو العربية ، المؤسسة ادارة بمجلس عضو وهو ،عام أسست التي بالشارقة والتكنولوجيا عام للعلوم أسست التي بالشارقة والتكنولوجيا للعلوم

لسؤال والذي والذي 20002000 لسؤال تصدى السابق تصدى فاينمان السابق ريتشارد فاينمان ريتشاردذرة ذرة المنفردة الذرات يحرك أن نايفة ذرة واستطاع ذرة المنفردة الذرات يحرك أن نايفة واستطاع

يسمى الكيمياء في جديد لفرع تأسيس بمثابة يسمى وكان الكيمياء في جديد لفرع تأسيس بمثابة وكان » بدوره» يمهد والذي ، المنفردة الذرات « كيمياء بدوره» يمهد والذي ، المنفردة الذرات كيمياءمن العديد عالج في تسهم سوف طبية من لطفرة العديد عالج في تسهم سوف طبية لطفرة

سنوات أمامها عاجزا العلم وقف التي سنوات األمراض أمامها عاجزا العلم وقف التي األمراض.. طويلةطويلة

المراجعالمراجع - -"" , , ," سبتمبر أبوظبى العربى النقد صندوق الموحد العربى , التقرير , ," سبتمبر أبوظبى العربى النقد صندوق الموحد العربى التقرير

20052005. .

لعلوم , , - - الفكر منتدى الصغر متناهية التقنيات فكر الصواف لعلوم , , رحاب الفكر منتدى الصغر متناهية التقنيات فكر الصواف رحاب

نيسان , , نيسان , ,الروبوت 20062006الروبوت

- - , .. الشرق , الجديدة العالم أعجوبة تكنولوجيا النانو غسان .. , خلدون الشرق , الجديدة العالم أعجوبة تكنولوجيا النانو غسان خلدون

العدد , العدد , الوسط 98919891الوسط

- -www.nano.gov

- -www.nanoquest.com

- -www.nanospot.org