Dukaالدكتور حسن محمد الوقاد

قسم الهندسة الميكانيكية ، جامعة الملك فهد للبترول والمعادن

houakad@kfupm.edu.sa

ولد الدكتور حسن الوقاد في بنزرت (الجمهورية التونسية) في عام 1983. حصل على بكالوريوس درجة، مع مرتبة الشرف، في ميكانيكا والهياكل  في عام 2007 من المدرسة التونسية للتقنيات. في عام 2008 حصل على درجة الماجستير في ميكانيكا الحاسوبية من برنامج الدراسات العليا المشترك  بين المدرسة التونسية للتقنيات، وتونس، وجامعة فرجينيا للتكنولوجيا، ، الولايات المتحدة الأمريكية. ثم انضم إلى ومختبر التوصيف الحركة في جامعة ولاية نيو يورك في بينغهامتون، الولايات المتحدة الأمريكية ، حيث حصل على شهادة الدكتوراه في عام 2010. وفي يناير 2011، وانضم قسم هندسة البترول من جامعة تكساس في قطر كمساعد باحث للدراسات ما بعد الدكتوراه. في سبتمبر 2011 التحق بقسم الهندسة الميكانيكية من جامعة الملك فهد كأستاذ مساعد. أشرف الدكتور الوقاد على رسالة ماجستير في الهندسة الميكانيكية. للدكتور الوقاد حوالي 40 بحثا في مجلّات علميّة محكّمة .


 

النانو هو العلم والهندسة و التكنولوجيا أجريت على مقياس النانو ، وهو حوالي 1 إلى 100 ​​نانومتر .

علم النانو وتكنولوجيا النانو هي دراسة وتطبيق الأشياء الصغيرة للغاية ، ويمكن استخدامها في جميع مجالات العلوم الأخرى ، مثل الكيمياء والبيولوجيا والفيزياء ، وعلوم المواد ، والهندسة.

 كيف بدأالحديث عن تكنولوجيا النانو ؟

الأفكار والمفاهيم وراء علم وتكنولوجيا النانو بدأت قبل وقت طويل مع خطاب علمي بعنوان  “There’s Plenty of Room at the Bottom” أو “هناك الكثير في قاع الغرفة”، قدم من قبل عالم الفيزياء ريتشارد فاينمان في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ( كالتك) في 29 ديسمبر 1959.

في حديثه، وصف فاينمان العملية التي منها العلماء سيكونون قادرين على التلاعب و السيطرة على الذرات الفردية و الجزيئات. وبعد أكثر من عقد من الزمن، في استكشافاته من تصنيع الآلات فائقة الدقة، و صاغ البروفيسور نوريو تانجوتشي مصطلح تكنولوجيا النانو . لم يكن حتى عام 1981، مع تطور المسح النفقي بالمجهر يمكن رؤية الذرات الفردية ، و ومعها بدأ عصر تكنولوجيا النانو الحديثة .

صورة لريتشارد فاينمان عالم الفيزياء ريتشارد فينمان ، والد تكنولوجيا النانو.

 

 المفاهيم الأساسية في علم النانو وتكنولوجيا النانو

  • من الصعب أن نتخيل فقط كيف تكنولوجيا النانو هي صغيرة. واحد نانومتر هو جزء من المليار من المتر، أو 9-10 من المتر. وفيما يلي بعض الأمثلة التوضيحية:
  • هناك 25400000 نانومتر في شبر واحد
  • ورقة من صحيفة حوالي 100،000 نانومتر سميكة

على نطاق المقارنة، وإذا كان الرخام يقاس  بالنانومتر، فإن متر واحد سيكون حجم الأرض بأكملها علم النانو وتكنولوجيا النانو تشمل القدرة على رؤية والسيطرة على الذرات الفردية والجزيئات. كل شيء على الأرض  يتكون من ذرات: الطعام الذي نأكله، الملابس التي نرتديها، المباني والمنازل التي نعيش فيها، وحتى أجسامنا الخاصة بنا. ولكن شيئ صغير مثل ذرة من المستحيل أن ترى بالعين المجردة. في الواقع، فإنه من المستحيل أيضاً أن نرى شيئ صغير مثل ذرة بإستعمال المجاهر المستخدمة عادة في دروس العلوم في المدرسة الثانوية. لذلك تم اختراع المجاهر اللازمة لرؤية نسبيا الأشياء على مقياس النانو في الآونة الأخيرة منذ 30 عاما.  و مع إختراع العلماء الأدوات المناسبة لرؤية الأشياء في مقياس النانو ، مثل المجهر النفقي الماسح (STM) ومجهر القوة الذرية (AFM)، ولد عصر تكنولوجيا النانو. على الرغم من أن علم النانو وتكنولوجيا النانو الحديثة هي جديدة تماما، استخدمت مواد النانو لعدة قرون. خلقت الذهب والفضة جزيئات بديلة الحجم الألوان في نوافذ الزجاج المعشق للكنائس القرون الوسطى منذ مئات السنين. الفنانين في ذلك الوقت فقط لا يعرفون أن العملية التي تستخدم لإنشاء هذه الأعمال الفنية الجميلة أدى في الواقع إلى تغيرات في تركيبة المواد التي كانوا يعملون بها. تجد اليوم مجموعة واسعة من الطرق لجعل عمدا المواد على مقياس النانو للاستفادة من خصائصها مثل تعزيز ارتفاع القوة  وزنها  تخفيف مع، وزيادة الرقابة من طيف الضوء، وزيادة التفاعل الكيميائي.