تكنولوجيا النانو و تطبيقاتها فى مجال الطباعة و التغليف

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

 تطبيقات تكنولوجيا النانو فى مجال الطباعة و التغليف هو نتاج ‭ ‬التطور‭ ‬التكنولوجي‭ ‬الهائل‭ ‬هو‭ ‬السمة‭ ‬الفريدة‭ ‬في‭ ‬القرن‭ ‬العشرين‭ ‬والذى‭ ‬أجمع‭ ‬الباحثون‭  ‬على‭ ‬أن‭ ‬النصف‭ ‬الأخير‭ ‬منه‭ ‬شهد‭ ‬تطورا‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬ملحوظا‭ ‬خاصة‭ ‬بعد‭ ‬اختراع‭ ‬الدوائر‭ ‬الإلكترونية‭ ‬IC‭ .‬

والتى‭ ‬أدى‭ ‬تطويرها‭ ‬إلى‭ ‬ظهور‭ ‬ما‭ ‬يسمى‭ ‬بالشرائح‭ ‬المصغرة‭ ‬Microchips‭ ,‬تلك‭ ‬الشرائح‭ ‬المصغرة‭ ‬أدت‭ ‬إلى‭ ‬ثورة‭ ‬تقنية‭ ‬في‭ ‬جميع‭ ‬المجالات‭ ‬كالإتصالات‭ ‬و‭ ‬الحواسب‭ ‬والطب‭ ‬وجميع‭ ‬الإلكترونيات‭ ‬الإستهلاكية‭ ‬التى‭ ‬تحيط‭ ‬بنا‭ ‬اليوم‭.‬

وخلال‭ ‬السنوات‭ ‬القليلة‭ ‬الماضية،‭ ‬برز‭ ‬على‭ ‬الساحة‭ ‬التكنولوجية‭ ‬مصطلح‭ ‬جديد‭ ‬ألقى‭ ‬بظلاله‭ ‬على‭ ‬العالم‭ ‬وأصبح‭ ‬محط‭ ‬الأهتمام‭ ‬بشكل‭ ‬كبير،‭ ‬هذا‭ ‬المصطلح‭ ‬هو‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ .‬Nanotechnology‭   ‭ ‬

فهذه‭ ‬التقنية‭ ‬الواعدة‭ ‬تبشر‭ ‬بقفزة‭ ‬هائلة‭ ‬في‭ ‬جميع‭ ‬الفروع‭ ‬،‭ ‬ويرى‭ ‬الخبراء‭ ‬أنها‭ ‬ستؤتى‭ ‬ثمارها‭ ‬فى‭ ‬كافة‭ ‬المجالات‭ ‬من‭ ‬الطب‭ ‬الحديث‭ ‬و‭ ‬التطبيقات‭ ‬الهندسية‭ ‬المعقدة‭ ‬الى‭ ‬الحياة‭ ‬اليومية‭ ‬للفرد‭ ‬العادي‭ ‬فهي‭ ‬و‭ ‬بكل‭ ‬بساطة‭ ‬ستمكننا‭ ‬من‭ ‬صنع‭ ‬أي‭ ‬شيء‭ ‬نتخيله‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬تغيير‭ ‬صف‭ ‬جزيئات‭ ‬المادة‭ ‬إلى‭ ‬جانب‭ ‬بعضها‭ ‬البعض‭ ‬للحصول‭ ‬على‭ ‬مواد‭ ‬بخصائص‭ ‬مميزة‭ ‬،‭ ‬

‭ ‬وتتعامل‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬مع‭ ‬قياسات‭ ‬بين‭ ‬0.1‭ ‬إلى‭ ‬100‭ ‬نانومتر‭. ‬فهى‭  ‬تتعامل‭ ‬مع‭ ‬تجمعات‭ ‬ذرية‭ ‬تتراوح‭ ‬بين‭ ‬خمس‭ ‬ذرات‭ ‬إلى‭ ‬ألف‭ ‬ذرة‭. ‬وهي‭ ‬أبعاد‭ ‬أقل‭ ‬كثيرا‭ ‬من‭ ‬أبعاد‭ ‬البكتيريا‭ ‬والخلية‭ ‬الحية‭. ‬وما‭ ‬دامت‭ ‬كل‭ ‬المواد‭ ‬مكونة‭ ‬من‭ ‬ذرات‭ ‬متراصة‭ ‬وفق‭ ‬تركيب‭ ‬معين،‭ ‬فإننا‭ ‬نستطيع‭ ‬أن‭ ‬نستبدل‭ ‬ذرة‭ ‬عنصر‭  ‬بذرة‭ ‬لعنصر‭ ‬آخر،‭ ‬وهكذا‭ ‬نستطيع‭ ‬صنع‭ ‬شيء‭ ‬جديد‭. ‬وأحيانا‭ ‬تفاجئنا‭ ‬تلك‭ ‬المواد‭ ‬بخصائص‭ ‬جديدة‭ ‬لم‭ ‬نكن‭ ‬نعرفها‭ ‬من‭ ‬قبل،‭ ‬مما‭ ‬يفتح‭ ‬مجالات‭ ‬جديدة‭ ‬لاستخدامها‭ ‬وتسخيرها‭ ‬لفائدة‭ ‬الإنسان،

مقياس‭ ‬النانوت‭: ‬يعني‭ ‬مصطلح‭ ‬نانو‭ ‬هو‭ ‬الجزء‭ ‬من‭ ‬المليار‭ ‬؛‭ ‬فالنانومتر‭ ‬هو‭ ‬واحد‭ ‬على‭ ‬المليار‭ ‬من‭ ‬المتر‭ ‬و‭ ‬لكي‭ ‬نتخيل‭ ‬صغر‭ ‬النانو‭ ‬متر‭ ‬نذكر‭ ‬مايلي‭ : ‬يبلغ‭ ‬سمك‭ ‬الشعرة‭ ‬الواحدة‭ ‬للإنسان‭ ‬50‭ ‬ميكرومترا‭ ‬أي‭ ‬50,000‭ ‬نانو‭ ‬متر‭, ‬وأصغر‭ ‬الأشياء‭ ‬التي‭ ‬يمكن‭ ‬للإنسان‭ ‬رؤيتها‭ ‬بالعين‭ ‬المجردة‭ ‬يبلغ‭ ‬عرضها‭ ‬حوالي‭ ‬10,000‭ ‬نانو‭ ‬متر‭ ‬،‭ ‬

فمثلا‭ ‬لو‭ ‬تم‭ ‬توجيه‭ ‬وضع‭ ‬ذرات‭ ‬الكربون‭ ‬في‭ ‬الفحم‭ ‬عند‭ ‬إجراء‭ ‬التفاعل‭ ‬فإنه‭ ‬يمكن‭ ‬تنتج‭ ‬الماس،وكذلك‭ ‬لو‭ ‬تم‭ ‬توجيه‭ ‬وضع‭ ‬ذرات‭ ‬الرمل‭ ‬عند‭ ‬إجراء‭ ‬التفاعل‭ ‬يمكن‭ ‬إنتاج‭ ‬المواد‭ ‬المستخدمة‭ ‬في‭ ‬إنتاج‭ ‬شرائح‭ ‬الكمبيوتر‭.‬

تكنولوجيا النانو

‭ ‬

ومن‭ ‬المعروف‭ ‬أن‭ ‬الطريقة‭ ‬التقليدية‭ ‬في‭ ‬تصنيع‭ ‬المواد‭ ‬الكيماوية‭ ‬المختلفة‭ ‬تتم‭ ‬بخلط‭ ‬مكونات‭ ‬التفاعل‭ ‬معا‭ ‬بدون‭ ‬الأخذ‭ ‬في‭ ‬الأعتبار‭ ‬أتجاه‭ ‬الذرات‭ ‬الداخلة‭ ‬في‭ ‬التفاعل‭ ‬وبالتالي‭ ‬فإن‭ ‬المادة‭ ‬الكيماوية‭ ‬الناتجة‭ ‬تكون‭ ‬خليطا‭ ‬من‭ ‬عدة‭ ‬مواد،‭ ‬أما‭ ‬باستخدام‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬فمن‭ ‬الممكن‭ ‬توجيه‭ ‬وضع‭ ‬الذرات‭ ‬الداخلة‭ ‬في‭ ‬التفاعل‭ ‬بتوجيه‭ ‬محدد‭ ‬وبالتالي‭ ‬فان‭ ‬المواد‭ ‬الناتجة‭ ‬سوف‭ ‬تكون‭ ‬أكثر‭ ‬دقة‭ ‬وأكثر‭ ‬نقاوة‭ ‬وذات‭ ‬خواص‭ ‬أفضل‭ . ‬

  ‬وتكمن‭ ‬صعوبة‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬في‭ ‬مدى‭ ‬إمكانية‭ ‬السيطرة‭ ‬على‭ ‬الذرات‭ ‬بعد‭ ‬تجزئة‭ ‬الموادالمتكونة‭ ‬منها‭. ‬فهي‭ ‬تحتاج‭ ‬بالتالي‭ ‬إلى‭ ‬أجهزة‭ ‬دقيقة‭ ‬جدا‭ ‬Nanodevice‭ ‬من‭ ‬جهة‭ ‬حجمها‭ ‬ومقاييسها‭ ‬قادرة‭ ‬على‭ ‬توجيه‭ ‬الذرات‭ ‬ووضعها‭ ‬في‭ ‬مكانها‭ ‬الصحيح‭ ‬أثناء‭ ‬عملية‭ ‬التفاعل‭.‬

تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬هى‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬المستقبل‭ ‬

  ‬يقدر‭ ‬د‭.‬ريتشارد‭ ‬سمالي‭ ‬الحائز‭ ‬على‭ ‬جائزة‭ ‬نوبل‭ ‬في‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬أن‭ ‬هذه‭ ‬التقنية‭ ‬سوف‭ ‬تساهم‭ ‬في‭ ‬كثير‭ ‬من‭ ‬المنتجات‭ ‬في‭ ‬مجال‭ ‬الزراعة‭ ‬والغذاء‭ ‬بقيمة‭ ‬2‭ ‬مليار‭ ‬دولار‭ ‬وسوف‭ ‬تزيد‭ ‬إلى‭ ‬20‭ ‬مليار‭ ‬بحول‭ ‬عام‭ ‬2016م،‭ ‬ولا‭ ‬يخفى‭ ‬علينا‭ ‬أن‭ ‬هناك‭ ‬بعض‭ ‬المنتجات‭ ‬مثل‭ ‬المواد‭ ‬المضافة‭ ‬إلى‭ ‬الغذاء‭ ‬أنتجت‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬ومثل‭ ‬هذه‭ ‬المنتجات‭ ‬موجودة‭ ‬في‭ ‬بعض‭ ‬أنواع‭ ‬الغذاء‭ ‬مثل‭ ‬بعض‭ ‬أنواع‭ ‬العصائر،‭ ‬ومن‭ ‬المتوقع‭ ‬أن‭ ‬تساهم‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬في‭ ‬تحقيق‭ ‬تقدم‭ ‬في‭ ‬كثير‭ ‬من‭ ‬مجالات‭ ‬الزراعة‭ ‬والغذاء‭ ‬والطاقة‭ ‬وكذلك‭ ‬توفير‭ ‬الماء‭ ‬النقي‭ ‬و‭ ‬مجالات‭ ‬الطب‭ ‬الحديث‭ ‬و‭ ‬الأقتصاد‭ ‬العالمي‭ ‬و‭ ‬جميع‭ ‬فروع‭ ‬العلوم‭ ‬والهندسة‭  ‬وحتى‭ ‬الحياة‭ ‬اليومية‭ ‬للفرد‭ ‬العادي‭ .‬

مميزات‭ ‬استخدام‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬

الأمر‭ ‬الفريد‭ ‬في‭ ‬مقياس‭ ‬النانو‭ ‬أو‭ ‬الـسNano Scaleس‭ ‬هو‭ ‬أن‭ ‬معظم‭ ‬الخصائص‭ ‬الأساسية‭ ‬للمواد‭ ‬والآلات‭ ‬كالتوصيلية‭ ‬والصلابة‭ ‬ودرجة‭ ‬الأنصهار‭ ‬تعتمد‭ ‬على‭ ‬الحجم‭ (‬size dependent‭) ‬بشكل‭ ‬لا‭ ‬مثيل‭ ‬له‭ ‬في‭ ‬أي‭ ‬مقياس‭ ‬آخر‭ ‬أكبر‭ ‬من‭ ‬النانو‭ ‬بينما‭ ‬فى‭  ‬مقياس‭ ‬النانو‭  ‬فسوف‭ ‬تتغير‭ ‬جميع‭ ‬خصائص‭ ‬المادة‭ ‬كلياً‭ ‬بما‭ ‬فيها‭ ‬اللون‭ ‬والخصائص‭ ‬الكيميائية‭ ‬؛‭ ‬وسبب‭ ‬هذا‭ ‬التغير‭ ‬يعود‭ ‬إلى‭ ‬طبيعة‭ ‬التفاعلات‭ ‬بين‭ ‬الذرات‭ ‬المكونة‭ ‬لعنصر‭ ‬معين‭ .‬

تطبيقات‭ ‬تكنولوجيا‭  ‬النانو‭ ‬الحالية‭ ‬و‭ ‬المستقبلية‭ ‬

  ‬يتوقع‭ ‬المراقبون‭ ‬أن‭ ‬تُشعل‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬سلسلة‭ ‬من‭ ‬الثورات‭ ‬الصناعية‭ ‬خلال‭ ‬العقدين‭ ‬القادمين‭ ‬والتي‭ ‬ستؤثر‭ ‬على‭ ‬حياتنا‭ ‬بشكل‭ ‬كبير‭.‬ويشير‭ ‬البعض‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬ستصبح‭ ‬في‭ ‬القريب‭ ‬أكبر‭ ‬تأثيرا‭ ‬وستجلب‭ ‬ثروة‭ ‬هائلة‭ ‬جديدة‭ ‬محطمة‭ ‬الكثير‭ ‬من‭ ‬الثروات‭ ‬المالية‭ ‬القديمة‭ ‬في‭ ‬كوكبنا‭ ‬وسوف‭ ‬نتاول‭ ‬فى‭ ‬هذه‭ ‬المقالة‭ ‬تطبيقات‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬مجال‭ ‬الطباعة‭ ‬و‭ ‬التغليف‭ .‬

تكنولوجيا النانو فى‭ ‬مجال‭  الطباعة‭   :‬

فى‭ ‬السنوات‭ ‬الأخيرة‭ ‬أقتحمت‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬صناعة‭ ‬الطباعة‭ ‬خاصة‭ ‬فى‭ ‬مجال‭ ‬الأحبار‭ ‬الطباعية‭ ‬و‭ ‬الماكينات‭ ‬وجاء‭ ‬ذلك‭ ‬بعد‭ ‬مجهود‭ ‬كبير‭ ‬و‭ ‬نتيجة‭ ‬لعشرات‭ ‬السنين‭ ‬من‭ ‬الأبحاث‭ ‬والتى‭ ‬نتج‭ ‬ثمارها‭ ‬بالعديد‭ ‬من‭ ‬الفوائد‭ ‬لتكون‭ ‬الماكينات‭ ‬اكثر‭ ‬بيئاً‭ ‬eco-friendly‭ ‬و‭ ‬حفاظاً‭ ‬للطاقة‭ ‬efficient Energy

وقد‭ ‬تم‭ ‬تقديم‭ ‬تقنية‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬مجال‭ ‬الطباعة‭ ‬لأول‭ ‬مرة‭ ‬من‭ ‬قبل‭ ‬شركة‭ ‬Landa‭  ‬وكان‭ ‬ذلك‭ ‬فى‭ ‬معرض‭ ‬دروبا‭ ‬بالمانيا‭ ‬عام‭ ‬2012‭ .‬

وكانت‭ ‬هذه‭ ‬التقنية‭ ‬عبارة‭ ‬عن‭ ‬استخدام‭ ‬جسيمات‭ ‬صغيرة‭ ‬جدا‭ ‬nanometers‭  ‬من‭ ‬أحبار‭ ‬البيجمنت‭ ‬ذات‭ ‬القاعدة‭ ‬المائية‭   ‬لتمكننا‭ ‬من‭ ‬الطباعة‭ ‬بجودة‭ ‬عالية‭   ‬وعلى‭ ‬اى‭ ‬خامة‭ ‬نظرا‭ ‬لصغر‭ ‬حجم‭ ‬حبيبات‭ ‬الحبر‭ .‬

وقدمت‭ ‬الشركة‭ ‬ايضا‭ ‬ماكينة‭ ‬طباعة‭ ‬رقمية‭ ‬تستخدم‭ ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬عرفت‭ ‬باسم‭ ‬Nanographic‭ ‬

حيث‭  ‬دمجت‭ ‬بين‭ ‬مميزات‭ ‬الطباعة‭ ‬الرقمية‭ ‬و‭ ‬جودة‭ ‬و‭ ‬سرعة‭ ‬طباعة‭ ‬الليثواوفست‭ , ‬فتقدم‭ ‬هذه‭ ‬الماكينة‭ ‬اقل‭ ‬سعر‭ ‬للورقة‭ ‬مع‭ ‬التمتع‭ ‬بدرجة‭ ‬جودة‭ ‬عالية‭  ‬لاستخدامها‭ ‬8‭  ‬الوان‭ ‬طباعية‭ ‬وتصل‭ ‬سرعتها‭ ‬الى‭ ‬11000‭ ‬فرخ‭ / ‬ساعة‭  ‬وتعمل‭ ‬بدقة‭ ‬وضوح‭ ‬تبدأ‭ ‬من‭ ‬600‭ ‬الى‭ ‬1200‭ ‬نقطة‭ / ‬البوصة‭ 

وتكمن‭ ‬المحاور‭ ‬الأساسية‭ ‬فى‭ ‬تطبيقات‭ ‬و‭ ‬وظائف‭  ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬صناعة‭ ‬الطباعة‭ ‬فى‭ :-‬

  • استخدام‭ ‬جسيمات‭ ‬الحبر‭ ‬متناهى‭ ‬الصغر‭ ‬nano-particles‭  ‬يتم‭ ‬اضافتها‭ ‬داخل‭ ‬تكوين‭ ‬الأأحبار‭ ‬الطباعية‭ ‬المستخدمة‭ ‬فى‭ ‬طباعة‭ ‬الدوائر‭ ‬الكهربية‭ ‬من‭ ‬اجل‭ ‬تحسين‭ ‬خصائص‭ ‬الموصلية‭ ‬الكهربية‭ ‬لهذه‭ ‬الاحبار‭ ‬
  • مواد‭ ‬مصنعة‭ ‬بتكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬Nano and micro materials‭  ‬يتم‭ ‬طباعتها‭ ‬على‭ ‬مدى‭ ‬واسع‭ ‬من‭ ‬الخامات‭ ‬الداخلة‭ ‬فى‭ ‬تكوين‭ ‬لاصقات‭ ‬RFID‭  ‬و‭ (‬OLEDs‭), ‬و‭ ‬كذلك‭ ‬البطاريات‭ ‬المرنة‭ ‬و‭ ‬الخلايا‭ ‬الشمسية‭ ‬و‭ ‬الحساسات‭  ‬الضوئية‭ .‬
  • استخدام‭ ‬مواد‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬الأحبار‭ ‬الطباعية‭ ‬و‭ ‬أحبار‭ ‬النفث‭ ‬الحبرى‭ ‬كوسيلة‭ ‬لتأمين‭ ‬الحبر‭ ‬الطباعى‭ ‬المستخدم‭ ‬لحماية‭ ‬المنتجات‭ ‬المشهورة‭ ‬من‭ ‬عمليات‭ ‬التزييف‭ ‬والتزوير‭ ‬و‭ ‬التقليد‭ .‬
  • أستخدام‭ ‬جسيمات‭ ‬النانو‭ ‬داخل‭ ‬تكوين‭ ‬مواد‭ ‬التغطية‭ ‬التقليدية‭ ‬كالورنيشات‭ ‬من‭ ‬اجل‭ ‬تحسين‭  ‬خصائص‭ ‬المقاومة‭ ‬و‭ ‬اللمعان‭ ‬
  • استخدام‭ ‬جسيمات‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬تصنيع‭ ‬الخامات‭ ‬و‭ ‬المواد‭ ‬الطباعة‭ ‬ثلاثية‭ ‬الأبعاد‭ ‬3D Printing‭ 
  • فى‭ ‬مجال‭  ‬التغليف‭  :‬

المحاور‭ ‬الأساسية‭ ‬فى‭ ‬تطبيقات‭ ‬و‭ ‬وظائف‭  ‬تكنولوجيا‭ ‬النانو‭ ‬فى‭ ‬تغليف‭ ‬المنتجات‭ ‬الغذائية‭ ‬تكمن‭ ‬فى‭ :-‬

  • تحسين‭ ‬خصائص‭ ‬الأفلام‭ ‬البلاستيكية‭ ‬من‭ ‬حيث‭ ‬خصائص‭ ‬الحجز‭ ‬Barrier‭  ‬properties‭ ‬و‭ ‬الخصائص‭ ‬الميكانيكية‭ ‬Mechanical properties‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬استخدام‭ ‬مركبات‭ ‬فائقة‭ ‬الدقة‭   ‬Nano composites‭  ‬يمكنها‭ ‬ان‭ ‬توفر‭ ‬سمات‭ ‬وظيفية‭ ‬للخامة‭ ‬بدلا‭ ‬من‭ ‬التقنيات‭ ‬التقليدية‭ ‬المتبعة‭ , ‬و‭ ‬بذلك‭ ‬تؤدى‭ ‬الى‭ ‬حماية‭ ‬اكثر‭ ‬للمنتج‭ ‬من‭ ‬الفساد‭ ‬و‭ ‬العفن‭ ‬عن‭ ‬طريق‭ ‬تقليل‭ ‬النفاذية‭  ‬Permeability‭ ‬للغازات‭ ‬و‭ ‬السوائل‭ ‬للمواد‭ ‬الغذائية‭ ‬التى‭ ‬لا‭ ‬تحتاج‭ ‬الى‭ ‬تنفس‭ ‬أمثال‭ ‬القهوة‭ ‬و‭ ‬المقرمشات‭ ‬و‭ ‬شرائح‭ ‬البطاطس‭ ‬و‭ ‬بالتالى‭ ‬ستوفر‭  ‬حماية‭ ‬كبيرة‭ ‬لصحة‭ ‬المستهلك‭ ‬لهذه‭ ‬المنتجات‭ ‬من‭ ‬الضرر‭ ‬الذى‭ ‬سوف‭ ‬يقع‭ ‬عليه‭ ‬نتيجة‭ ‬تلوث‭ ‬هذه‭ ‬المنتجات‭ ‬بشكل‭ ‬ام‭ ‬بآخر‭.‬

    ‭ ‬إعداد‭ / ‬يحيي‭ ‬إبراهيم‭ ‬محمد‭ ‬

    مدرس‭ ‬مساعد‭ ‬بقسم‭ ‬الطباعة‭ ‬والنشر‭ ‬والتغليف‭ ‬

    كلية‭ ‬الفنون‭ ‬التطبيقية‭ ‬/‭ ‬جامعة‭ ‬حلوان‭ ‬

    ‭ ‬

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *