فناوری نانو و جايگاه آن در کشاورزی

[مریم گل آسا]

علاقه مندان به فناوری نانو، بفرمایید!

علاقه مندان به فناوری نانو، بفرمایید!

كاربرد فناوری نانو در مراحل زراعت
استفاده از فناوري‌نانو در صنعت كشاورزي، آينده روشني در شكل‌گيري فرآيندهاي كشاورزي و افزايش دقت در اين كار، ترسيم نموده است؛ به عنوان مثال نانوحسگرهاي پراكنده شده در يك مزرعه مي‌توانند همه موارد مربوط به آن را، از مواد مقوي و ميزان آب گرفته تا وجود بيماري‌ها، قارچ‌ها و آفت‌هاي ديگر، اندازه‌گيري كنند. اين حسگرها مي‌توانند براي رساندن مقدار مشخص و دقيقي از يك آفت‌كش يا كود، با نانوذرات يا نانوكپسول‌ها برهم‌کنش داشته باشند. اين كار مي‌تواند منجر به كاهش هزينه و ميزان پراكندگي اين مواد شيميايي در محيط‌هاي كشاورزي شود. علاوه بر اين موارد، به كمك نانوتراشه‌ها در مزرعه‌ها، مي‌توان حيوانات مضر را شناسايي و رديابي كرد و از آنها تصويربرداري نمود. چنين تراشه‌هايي مي‌توانند در رساندن ميزان مشخصي از داروهاي واكسيناسيون و مواد درماني ديگر نيز مورد استفاده قرار گيرند.

مهندسان, امروز و فردا موفق باشید !​

 

[kemeia]

فناوری نانو در کشاورزی و صنايع غذاي

فناوری نانو در کشاورزی و صنايع غذاي

فناوری نانو در کشاورزی و صنايع غذاي

همان طور که می دانيد ورود نسل اول فناوری ها به عرصه ی کشاورزی ، در چند دهه ی گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گرديد ، در اين دوره افزايش چشمگيری در کيفيت و کميت محصولات کشاورزی صورت گرفت که البته در کنار آن استفاده ی بی رويه از منابع مشکلاتی را نيز در پی داشت. اکنون با گذشت سالها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد توليدات کشاورزی به جمعيت جهان ، لزوم به کارگيری فناوری های جديد در صنعت کشاورزی پیش از هر زمان ديگری آشکار است. ضرورت بکارگيری فناوری نانو در علوم کشاورزی و صنايع غذایی:
طبق آخرين گزارش سازمان ملل متحد ، حدود 800 میلیون نفر از جمعيت جهان دچار فقر غذايی هستند ، شمار افراد قرار گرفته در زير خط فقر (از نظر تامین انرژی مورد نياز روزانه ی بدن) روز به روز در حال افزايش است.

جديد ترين پيش بینی ها حاکی از آن است که اين آمار تا سال 2020 ميلادی به رقمی بالغ بر یک میليارد نفر خواهد رسيد و اين بدان معنا ست که حفظ نوع بشر در بلند مدت و نجات خيل عظيم انسان ها از خطر گرسنگی ، نيازمند توجه ويژه ی متخصصان و سياست مداران امروز جهان به توسعه ی پایدار و همه جانبه ی صنعت کشاورزی است.
همان طور که می دانيد ورود نسل اول فناوری ها به عرصه ی کشاورزی ، در چند دهه ی گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گرديد ، در اين دوره افزايش چشمگيری در کيفيت و کميت محصولات کشاورزی صورت گرفت که البته در کنار آن استفاده ی بی رويه از منابع مشکلاتی را نيز در پی داشت.
اکنون با گذشت سالها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد توليدات کشاورزی به جمعيت جهان ، لزوم به کارگيری فناوری های جديد در صنعت کشاورزی پیش از هر زمان ديگری آشکار است.
در اين بين فناوری نانو به عنوان يک فناوری بین رشته ای و پيشتاز رفع مشکلات و کمبود ها در بسیاری از عرصه های علمی و صنعتی ، به خوبی جايگاه خود را در علوم کشاورزی و صنايع وابسته آن به اثبات رسانيده است. فناوری نانو کاربرد های وسيعی در همه مراحل توليد ، فراوری ، نگهداری ، بسته بندی و انتقال توليدات کشاورزی دارد.
ورود فناوری نانو به صنعت کشاورزی و صنايع غذایی متضمن افزايش ميزان توليدات و کيفيت آن ها ، در کنار حفظ محيط زيست و منابع کره ی زمين می باشد.
در ادامه نگاهی دقيق تر به کاربرد های گسترده ی فناوری نانو در هريک از زير شاخه های صنعت کشاورزی داريم.
کاربردهای نانو در زراعت :
- کشاورزی دقيق (خاص مکانی)
بطور كلی كشاورزی‌ دقيق يك نوع نگرش جديد در مديريت مزرعه است. امروزه با استفاده از نانو سنسورها مشخص می شود كه هر قسمت كوچك از مزرعه به چه ميزان عناصر غذائی و سم نياز دارد و بدين وسيله از آلودگی‌ محيط زيست جلوگيری‌کرده ، سلامت محصولات و افزايش بازده اقتصادی‌ راممكن می سازد.
نانو سنسور ها می توانند با کنترل دقيق وگزارش دهی به موقع نياز های گياهان به مرکز پردازش اطلاعات سيستم را در نگهداری محصولات ياری نمايد.
- ايجاد گلخانه‌هاي كم‌هزينه‌تر با هدف صرفه‌جويي در مصرف انرژي و دوام بيشتر در برابر رطوبت
ساختارهاي نانويي مي توانند گلخانه هايي در حجم كم اما انبوه پديد آورند كه تقريباً با اندازه ای برابر 10 درصد كل مزارع زير كشت در حال حاضر ، مي توانند جمعيت كنوني جهان را تغذيه نمايند. در اين صورت ميليونها هكتار از زمين هاي كشاورزي به محيط هاي طبيعي براي سكونت حيوانات در سراسر جهان باز گردانده مي شوند .

کاربردهای نانو در اصلاح نباتات :
- انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گياهی با استفاده از نانومواد

در اين روش از سامانه ی رسانش نانوذرات طلای پوشيده با DNA يا RNA بداخل سلول استفاده می شود.
- ساخت ابزارهاي جديد براي بيولوژي سلولي و مولكولي
اين ابزار ها جهت تعيين مولكول‌هاي خاص ، شناسايي و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسياری دارند که از این بين می توان به موارد زير اشاره کرد ؛
تكنولوژي و علم توليد مثل ، اصلاح نژاد حيوانات و گياهان ، تبديل ضايعات به انرژي و محصولات جانبي مفيد و علم و تكنولوژي كودسازي
- اصلاح بذور به شيوه اتمی

کاربردهای نانو در توليد سموم و کود های موثر و کم خطر :
ذرات سموم کشاورزی به وسیله عواملی از قبیل باد ، وارد هوا شده و با ورود به سیستم تنفسی انسان ، آن را در معرض انواع بیماری های استنشاقی قرار می دهد ، تحولات نانوفناوری ، با افزایش میزان سوددهی و کاهش عوارض سموم کشاورزی ، معضلات ناشی از این سموم را رفع می کند و آنها را به محصولاتی کاملاً مفید تبدیل می کند.
- توليد سموم و كودهاي شيميایي با استفاده از نانوذرات و نانوكپسول ها
اين نسل از سموم و کود ها قابليت رهايش كنترل شده يا تاخيري ، جذب و تاثيرگذاري بيشتر و سازگاری با محيط زيست را دارا هستند.
- تولید كريستالهاي نانویی جهت افزایش كارايي استفاده از آفت‌كش‌ها

استفاده از كريستالهاي نانویی امکان كاربرد آفت‌كش‌ها با دُز هاي كمتر را فراهم می آورد و اين یعنی به حداقل رساندن ورود این ترکيبات خطرناک به طبيعت.
-توليد نانوکودها (Nanofertilizers)
اين ترکيبات نانويی به سرعت و به صورت کامل جذب گياه شده و به خوبی نيازها و کمبود های غذايی آن را مرتفع می سازد.
کاربردهای نانو در گیاه پزشکی :
- کنترل فعاليت های اجزای سلولی گياهان بدون آسيب رسانی به آنها
شيوه های کنونی برای بررسی سلول ها بسيار ابتدايی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در سلول اتفاق می افتد ناگريزند سلول ها را از هم بشکافند و در اين حال بسياری از اطلاعات مهم مربوط به سيالهای درون سلول یا ارگانهای موجود در آن از بين می رود. پيشرفت های نانوفناوری بطور خاص مطالعات بنيادی زيست شناسی را تقويت خواهد کرد.

محققان اميدوارند در آينده ای نه چندان دور با استفاده از نانوفناوری موفق شوند فعالیت اجزای هر سلول را تحت کنترل خود در آورند.
هم اکنون گام های بلندی در اين زمینه برداشته شده ، به عنوان نمونه دانشمندان میتوانند فعالیت پروتئین ها و مولکول D.N.A را در درون سلول کنترل کنند.
به کمک نانوفناوری روش جدیدی برای بررسی بیان ژن و آنالیز mR.N.A سلولهای زنده بدون مرگ یا تخریب آنها با استفاده از میکروسکوب نیروی اتمی AFM ارائه شده است.
- حسگرهاي هوشمند و سيستم‌هاي حمل هوشمند
به منظور رديابي و مبارزه ی سريع و مفيد با ويروس‌ها و ساير عوامل بيماریزا گياهي به کار می روند.
- تيمار مولكولي بيماريها، رديابي سريع بيماريها، افزايش توانمندي گياهان براي جذب مواد مورد نياز
کاربردهای نانو در تصفيه ی آب و ادوات آبياری:
- نمک زدایی و تصفیه ی اقتصادی تر آبها جهت شرب و کشاورزی
سازمان ملل پیش بینی کرده که در سال 2025 ميلادی ، 48 کشور جهان (معادل 32% جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی می شوند، تخلیص و نمک زدایی آب به کمک نانوفناوری از زمینه های مورد توجه در دفاع پیشگیرانه و امنیت زیست محیطی است.
سامانه های نانويی طراحی شده می توانند آب دریا را با صرف انرژی 10 برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس، و 100 برابر کمتر از دستگاه تقطیر،نمک زدایی کنند.
استقاده از نانو ذرات و نانو*****ها امکان تصفیه و بهسازی آب را با سرعت و دقت بیشتر فراهم می کند همچنين استفاده از نانو *****ها در حذف آلودگیهای میکروبی آب (Bioremediation) کاربری گسترده ای دارد.
- بي خطر ساختن مواد آلاينده آب و خاک و قابليت بازيافت آنها
- ساخت سوپر جاذبهاي آب از پليمرها و مواد کامپوزيت
اين مواد به منظور ذخيره و حفظ رطوبت بيشتر در خاک طراحی گرديده اند و استفاده از آنها به ويژه در مناطق خشک و کم آب در افزايش ميزان عملکرد بسيار مفيد خواهد بود.
- ساخت مواد پوششي جديد و کارا براي پوشش درون لوله هاي فلزي
این مواد پوششی به منظور جلوگيري از خوردگي ناشي از سيالات و کاهش زبري جداره لوله ها به کار می روند.
- بکار گيري پليمرهاو مواد کامپوزيت براي توليد انواع قطره چکان
قطره چکان هاي ساخته شده با اين مواد قابليت تنظيم دقيق فشار آب را دارند همچنين به واسطه ی نوع مواد اولیه ی مورد استفاده اين قطره چکان ها نسبت به نفوذ ريشه گياه مقاوم هستند.
کاربرد های فناوری نانو در حوزه های زراعت ، اصلاح نباتات ، توليد سموم و کود ، گياه پزشکی و آبياری در اين مقاله بررسی گرديد ، اميد که مطالب ارائه شده مورد استفاده ی علاقمندان اين فناوری نوين قرار گرفته باشد.
در ادامه ی مقالات بررسی کاربرد های فناوری نانو در علوم کشاورزی و صنايع غذایی ، به کاربری نانو در حوزه های خاکشناسی ، ماشين آلات کشاورزي ، صنايع غذايي ، علوم دامی و شاخه ی مهم و پر اهميت ذخیره سازی و انتقال توليدات کشاورزی و صنايع غذایی می پردازيم.

 

[shs1366]

کاربرد نانو تکنولوژی درکشاورزی و صنایع غذایی

کاربرد نانو تکنولوژی درکشاورزی و صنایع غذایی

کاربرد نانو تکنولوژی درکشاورزی و صنایع غذایی


موضوع اصلی نانو تکنولوژی مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود 1 تا 100 نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانوفناوری می‌تواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد نانو تکنولوژی از دیدگاه صنایع غذایی نانو تكنولوژي يك افق عميق علمي با قدرت بالا در توليد محصولات و روش هاي جديد فرآوري است. مفاهيم نانو تكنولوژي چهارجوبي منطقي را براي توسعه درك واكنش ها و رفتار خود آرايي اجزاي غذايي در مقياس كوچك ايجاد مي كند اين موضوع در ساختمان ، رئولوژي و خصوصيات زيست فعالي مواد غذايي در مقياس بزرگ اثر دارد. پيشرفت در فرايندهاي توليد نانو ساختارها و نانو مواد با خصوصيات فرمولي مناسب احتمال توليد نانو ذرات پايدار با قابليت كاربرد در صنايع غذا و صنايع وابسته را فراهم مي سازد. نانو تكنولوژي در ارتباط با نگهداري و مخصوصا بسته بندي مواد غذايي كاربرد زيادي دارد و در برخي از موارد دستاوردهاي نانو در عمل بكار گرفته شده است. کاربردهای فناوری نانو در کشاورزی
فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است. علوم کشاورزی نیز از این قاعده جدا نیستند. تا به حال کاربردهای متعددی از فناوری نانو در کشاورزی، صنایع غذایی و علوم دامی مطرح شده است.

ادامه مطلب

 

[تو بگو]

اطلاعیه برگزاری نخستین دوره جامع آموزش فناوری نانو در علوم کشاورزی توسط سازمان نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php?t=69644&page=10

 

[تو بگو]

اطلاعیه برگزاری نخستین دوره جامع آموزش فناوری نانو در علوم کشاورزی توسط سازمان نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php?t=69644&page=10

 

[a.jaberzadeh]

فناوری نانو وکشاورزی
فناوري نانو هيچ زمينه علمي را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزي نيز از اين قاعده جدا نيستند .تا به حال کاربردهاي متعددي از فناوري نانو در کشاورزي ، صنايع غذايي و علوم دامي مطرح شده است.
رابطه ميان فناوري نانو وعلوم کشاورزي در زمينه هاي زير قابل بررسي است :
1- نياز به امنيت در کشاورزي و سيستم هاي تغذيه اي
2- ايجاد سيستم هاي هوشمند براي پيشگيري و درمان بيماريهاي گياهي
3- خلق وسايل جديد براي پيشرفت در تحقيقات بيولوژي و سلولي
4- بازيافت ضايعات حاصل از محصولات کشاورزي

 

[a.jaberzadeh]

کاربرد ذرات در ابعاد نانو
به طور کلی این فناوری عبارت از کاربرد ذرات در ابعاد نانو است . یک نانومتر ، یک میلیاردم متر است . از دو مسیر به این ابعاد می توان دسترسی پیدا کرد . یک مسیر دسترسی از بالا به پایین و دیگری طراحی و ساخت از پایین به بالا است . در نوع اول ، ساختارهای نانو با کمک ابزار و تجهیزات دقیق از خرد کردن ذرات بزرگ تر حاصل می شوند . در طراحی و ساخت از پایین به بالا که عموما آن را فناوری مولکولی نیز می نامند ، تولید ساختارها ، اتم به اتم و یا مولکول به مولکول تولید و صورت می گیرند . به عقیده مدیر اجرایی موسسه نانوتکنولوژی انگلستان ، فناوری نانو ادامه و گسترش روند مینیاتوریزه کردن است و به این طریق تولید مواد ، تجهیزات و سامانه هایی با ابعاد نانو انجام می شود . در حقیقت فناوری نانو به ما امکان ساخت طراحی موادی را می دهند که کاملا دارای خواص و اختصاصات جدید هستند .
به بیان دیگر این نوع فناوری چیزهایی را که در اختیار داریم با خصوصیات جدید در اختیار قرار می دهد و یا آنها را از مسیرهای نوینی می سازد . اما گویا صنایع داروسازی از مدت ها قبل به ساخت ذرات ریز مشغول بوده اند . به نظر پروفسور Buckton ، طی سخنرانی که در کنفرانس علوم دارویی انگلستان (BPC) انجام داد ادعا نمود که فناوری نانو در داروسازی اصطلاح تازه به کار گرفته شده ای برای فناوری تولید ذرات در اندازه میکرونی است که از سال ها قبل تهیه و ساخته می شده اند . پس چه چیزی در این بین جدید خواهد بود ؟ به عقیده مدیر اجرایی موسسه فناوری نانو انگلیس ، دستیابی و ساخت دستگاه های آنالیز پیشرفته و ابداع روش های آنالیز نوین سبب می شود تا ما بتوانیم رفتار مواد را به دقت مورد شناسایی قرار دهیم و از این رهگذر بتوانیم آنها را با ظرافت خاصی دستکاری کنیم .

 

[a.jaberzadeh]

درباره نانو ذرات در زراعت سوالی باشه پاسخگو هستم

 

[a.jaberzadeh]

به نقل از روزنامه خراسان شرکتی در چین از فناوری نانو برای تولید چای با خواص جدید استفاده کرده است. به گزارش ایسنا این شرکت با خرد کردن چای سنتی به ذرات ریز، چای را در ابعاد نانویی پودر کرده است. چای گیاهی حاوی سلنیم است و میزان مولکول های آلی و معدنی و پروتئین ها سلنیم در آن به مکان تولید چای بستگی دارد. سلنیم می تواند نقش فعالی در تنظیم مکانیسم و افزایش سیستم ایمنی بدن انسان داشته باشد و یک عنصر ردیابی فعالیت های ضروری برای زندگی است. فقدان سلنیم منجر به بروز بیشتر از 40 نوع بیماری مانند انوای بیماری های قلبی، مغزی و عروقی، فشار خون بالا، بیماری های معده و روده، دیابت، آسم، هپاتیت، سرطان و ..... خواهد شد. کشور چین به عنوان یکی از مراکز اصلی تولید چای در جهان، گونه های بسیار متنوعی از چای را در بازار عرضه می کند. گونه هایی که با روش های سنتی فراوری شده و با نام های مختلفی به بازار عرضه می شود. حال در بازار چین جای فناوری نانو هم باز شده و انواعی از چای غنی شده با سلنیم به صورت پودر تولید شده است. تولید چای با ذزاتی به کوچکی 160 نانومتر سبب آزاد سازی بیشتر مواد درونی آن خواهد شد. همچنین خاصیت دیگر این چای، قابلیت استفاده با آب سرد است. این چای با عنوان nano - selenium tea شامل انواع مختلفی از چای مانند چای سفید، چای سبز، چای سیاه، چای زرد و ........ است. شرکت چینی taiji ring nano- products تولید کننده این محصولات چندین سال است که روی پروژه های تحقیقاتی مربوط به تاثیرات مصرف سلنیم در درمان سرطان و سایر خواص چای وقت و هزینه صرف کرده است.

 

[a.jaberzadeh]

محققان پژوهشكده مهندسي جهاد كشاورزي به توليد نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم با كاربرد وسيع در صنعت نانوپودرها موفق شدند.
مهندس افشين ابراهيمي، عضو هيات علمي پژوهشكده مهندسي جهاد كشاورزي و مجري اين طرح در گفت‌وگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، با اشاره به تلاش پژوهشكده در جهت دستيابي به زيرساخت‌هاي فن‌آوري نانو اظهار كرد: با توجه به گستردگي كاربرد پودر دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) و محصولات جانبي آن به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد اين ماده مي توان به استفاده در گستره وسيعي از فرآيندها و محصولات با كاربردهاي مختلف از قبيل استفاده به عنوان پايه كاتاليست ها، پر كننده يا فيلرها و بسياري كاربردهاي متنوع ديگر اشاره كرد.

 

[a.jaberzadeh]

تاریخچه نانوذرات
نانوذرات از زمانهای بسیار دور مورد استفاده قرار می گرفته است. شاید اولین استفاده آنها در لعاب های چینی و سرامیک های تزئینی سلسله های ابتدایی چین بوده است(قرن 4 و 5). در یک جام رومی موسوم به جام لیکرگوس از نانو ذرات طلا استفاده شده است تا رنگهای متفاوتی از جام بر حسب نحوهء تابش نور (از جلو یا عقب) پدید آید، البته علت چنین اثراتی برای سازندگان آنها ناشناخته بوده است.
کربن سیاه یا کربن بلک مشهورترین مثال از نانوذراتی است که ده ها سال به طور انبوه تولید شده است و در تایرهای اتومبیل به منظور افزایش طول عمر آنها به کار رفته است و علت رنگ سیاه تایر هم، وجود این افزودنی سیاه رنگ است.
گذشته از آن در دهه 1930 برای اولین بار روشهای فرآوری بخار جهت تولید نانو ذرات بلوری مورد استفاده قرار گرفته شد. در سال های اخیر پیشرفت های بسیار بزرگی در زمینه امکان ساخت نانوذرات از مواد گوناگون وکنترل شدید بر روی اندازه، ترکیب و یکنواختی آنها صورت گرفته است.
بنابراین جرقه آغاز فناوری نانو به زمان سخنرانی فاینمن باز می‌گردد او در سخنرانی معروف خود در سال 1959 با عنوان "آن پایین، فضای بسیاری هست"، به بررسی بُعد رشد نیافته‌ای از علم مواد پرداخت. وی در آن زمان اظهارکرد: "اصول فیزیک، تا آن جایی که من توانایی فهمیدن آن را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زنند." او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته‌اند چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه‌ها را با مقیاس‌های کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست که آن‌ها را کوچک و کوچک‌تر کنیم. تا آنجا که که اتم‌ها را در مقابل دیگری به گونه‌ای قرار دهیم که بتوانیم کوچک‌ترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد کنیم.
اما عبارت "نانوفناوری" 2 اولین بار توسط توسط " نوریوتاینگوچی" استاد دانشگاه علوم توكیو در سال" 1974 "استفاده شد. اما در واقع باید "کی‌اریک درکسلر" را پدر نانوفناوری نامیدچراکه نانوفناوری در سال 1986 در کتابی از وی با عنوان موتورهای آفرینش بسط داده شد.

 

[a.jaberzadeh]

نانو لوله‌هاي كربني در فهرست كودهاي زراعي

نانو لوله‌هاي كربني در فهرست كودهاي زراعي

تك تازي و سرايت فناوري نانو به زير و بم شاخه‌هاي مختلف قلمرو بزرگ دانش آن هم با وجود چنين ساختار خرد و بسيار ظريف، ديگر در رديف اخبار آشنا قرار گرفته است، اما نانو لوله‌هاي كربني طيف قابل ملاحظه‌اي از كاربردها را از بلندگوهاي كشسان گرفته تا حتي فتوسنتز مصنوعي نشان داده‌اند و اكنون با كاربردي جديد و در نقش كود كشاورزي مي‌تواند به اين فهرست بلند بالا اضافه شود.

محققاني از دانشگاه آركانزاس در تخصص‌هاي زيست‌شناسي گياهي و نانوفناوري اقدام به كشت بذرهاي گوجه فرنگي در محيط رشد خزانه‌اي حاوي نانو لوله‌هاي كربني كرده‌اند و نتايج به دست آمده حاكي از جوانه زني زودتر از موقع اين بذرها و همچنين رشد سريع‌تر نشاي گوجه فرنگي نسبت به بذرهايي است كه در خزانه‌اي فاقد اين مكمل افزودني كشت شده‌اند.
نتايج جالب توجه پژوهش اخير در حالي است كه پيش از اين نقش ساختارهاي نانويي در تقويت قدرت جوانه زني گزارش شده بوده، اما تا كنون هيچ گونه توضيحي درخصوص اين پديده پيشنهاد و مطرح نشده است. اين در حالي است كه محققان خاطرنشان كرده‌اند از قرار معلوم اين نانو لوله‌ها در پوشش ضخيم بذر رخنه كرده و زمينه ورود سريع‌تر و بيشتر آب را به درون اين دانه‌هاي خشك فراهم مي‌كنند، و همين فرآيند مي‌تواند توضيح مناسبي بر چگونگي تقويت جوانه‌زني از سوي اين ريزساختارهاي اعجاب انگيز تلقي شود.
طرح آزمايشي محققان مشتمل بر قرار دادن 270 بذر استريل شده گوجه فرنگي در محيط كشت خزانه‌اي محتوي نانو لوله‌هاي كربن با غلظت‌هايي بين 10 تا 40 ميكروگرم در ميلي ليتر بود كه در اين ميان گروهي مشتمل بر 90 بذر در خزانه‌اي فاقد اين مواد به عنوان شاهد آزمايش نيز درنظر گرفته شدند. نتايج نشان داد پس از 3 روز هيچ كدام از بذرهاي خزانه شاهد جوانه نزده‌اند، اما بيشتر از 30 درصد بذرهاي واقع در معرض نانو لوله‌ها در حال سبز شدن بودند. نتايج حاصل پس از گذشت 12 روز مشخص‌تر شدند كه به طور ميانگين 32 درصد از بذرهاي شاهد جوانه زده بودند كه در مقايسه با بذرهايي كه از مكمل غذايي نانو لوله‌اي سود مي‌جستند، اين رقم بالغ بر 70 درصد مي‌شود. پس از حدود 4 هفته از شروع طرح، بذرهاي تغذيه شده با نانو لوله‌ها 2 برابر بلندتر نشان مي‌دادند و نسبت به بذرهاي شاهد بيشتراز دوبرابر زيست توده (بايومس) برخوردار بودند، در حالي كه سيستم‌هاي ريشه‌اي در تمام نشاها به طور مشابهي رشد و توسعه يافته بودند.
ماريا خوداكوفسكايا زيست شناس گياهي و الكساندرا بيريس متخصص فناوري نانو كه نتايج حاضر محصول همكاري پژوهشي آنهاست، معتقدند در حال حاضر آزمايش‌هايي روي ساير گونه‌هاي گياهي در شرف برنامه‌ريزي و انجام است و ما تصور مي‌كنيم نانو مواد به طور قطع واجد پتانسيل لازم براي استفاده به عنوان كود شيميايي براي شماري از گونه‌هاي گياهي، بخصوص گياهان غير غذايي هستند. با اين اوصاف ساير محققان جانب احتياط را نگه داشته و به رغم متقاعد شدن نسبت به نتايج حاصل از اين پژوهش اما درباره مكانيسم پيشنهادي مزبور متقاعد نشده و ترديد دارند.

منبع: نيو ساينتيست​

​

 

[زهرا فرشید]

جابرزداه عزیز
من واقعا ازتون ممنونم
همیشه و همجا شنیدم نانو خیلی مهمه
و تو کشاورزی کاربرد داره
اما تا بحال با این دقت و مهمتر مثال های تحقیقاتی که گقتید
نشنیده بودم
راستش زیاد هم دنبالش نبودم
اما الان واقع از اطلاعاتی که دادید لذت بردم
عالی بود ممنون

خوشحال میشم و البته امیدوارم که ای تایپیک رو ادامه بدید
و به اضافه شدن به دانش ما کمک کنید

بازم ممنون
یه دنیا ممنون

​

 

[a.jaberzadeh]

دوست عزیز ممنون از دلگرمیتون.
چون کار تحقیقاتی درباره نانو در کشاورزی مخصوصا زراعت انجام می دم خوشحال می شم که اطلاعاتم را در اختیار دیگران قرار بدم.بازم ممنون

 

[a.jaberzadeh]

آیا نانو ذرات به سلامتی انسان آسیب می رساند

آیا نانو ذرات به سلامتی انسان آسیب می رساند

همزمان با توسعه دانش ما در مورد مواد در مقياس‌نانو و افزايش توانايي کار کردن با ساختارها در اين مقياس، فناوري‌نانو رفته رفته گسترش يافته و سرمايه‌گذاري جهاني در اين زمينه نيز افزايش مي‌يابد. فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شرکت‌هاي زيادي نانوذرات را به شکل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند که کاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راکت‌هاي تنيس، عينک‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلک، پنجره‌هاي خود تميزکن و صفحات خورشيدي دارند. تعداد اين شرکت‌ها روز به روز در حال افزايش است.
محدوده اندازه ذراتي که چنين علاقه‌مندي را به خود جلب کرده است، عموما کمتر از 100 نانومتر است. براي داشتن تصوري از اين مقياس لازم به ذکر است که موي انسان داراي قطر 10000 تا 50000 نانومتر، يک سلول قرمز خوني داراي قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد يک ويروس بين 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتم‌هاي سطحي به اتم‌هاي داخلي افزايش مي‌يابد. به عنوان مثال درصد اتم‌هاي سطحي يک ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالي که اين نسبت براي يک ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد مي‌باشد.
بنابراين نانوذرات در مقايسه با ذرات بزرگ‌تر نسبت سطح به وزن بسيار بزرگ‌تري دارند. با کاهش اندازه ذرات به يک دهم نانومتر يا کمتر، اثرات کوانتومي پديدار مي‌شوند و اين اثرات، مي‌تـوانـند به مقـدار زيــادي ويـژگي‌هـاي نــوري، مغـناطيسي و الكتـريكي مواد را تغيير دهند. از طريق پي‌گيري ساختار مواد در مقياس نانو، امکان طراحي و ساخت مواد جديد با ويژگي‌هاي کاملا نو به وجود مي‌آيد. تنها با کاهش اندازه و ثابت نگهداشتن نوع ماده، ويژگي‌هاي اساسي از قبيل هدايت الکتريکي، رنگ، استحکام و نقطه ذوب ماده (که معمولا براي هر ماده مقدار ثابتي از آنها را در نظر مي‌گيريم) مي‌تواند تغيير کند.
در حال حاضر نانوذراتي که به طور ناخواسته، از طريق فرآيندهاي احتراق انجام شده جهت توليد انرژي يا در اتومبيل‌ها، فرآيندهاي خوردگي مکانيکي و يا فرآيندهاي صنعتي معمول به وجود مي‌آيند، بيش از توليد صنعتي نانوذرات بر محيط زيست و زندگي انسان تاثير مي‌گذارند. اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت کاركنان و مصرف کننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي که فرآيند رشد و واکنش‌هاي شيميايي کاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يک مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر مي‌باشد. اين ويژگي‌ها ممکن است بر روي سلامتي و محيط زيست اثرات منفي داشته و منجر به سميت زياد نانوذرات شوند.

 

[زهرا فرشید]

محدوده اندازه ذراتي که چنين علاقه‌مندي را به خود جلب کرده است، عموما کمتر از 100 نانومتر است. براي داشتن تصوري از اين مقياس لازم به ذکر است که موي انسان داراي قطر 10000 تا 50000 نانومتر، يک سلول قرمز خوني داراي قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد يک ويروس بين 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتم‌هاي سطحي به اتم‌هاي داخلي افزايش مي‌يابد. به عنوان مثال درصد اتم‌هاي سطحي يک ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالي که اين نسبت براي يک ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد مي‌باشد.
بنابراين نانوذرات در مقايسه با ذرات بزرگ‌تر نسبت سطح به وزن بسيار بزرگ‌تري دارند.

یه سوال
من منظور شما رو متوجه نمیشم
در مورد این اندازه ها
کمی بیشتر توضیح میدید

ممنونم
​

 

[a.jaberzadeh]

سلام .
نانو تکنولوژِی فناوری هستش که از کنش ها و واکنش های که در سطح اتم اتفاق می افتد منشاء می گیرد در واقع می تونیم بگیم مهندسی که در سطح اتم یا گروهی از اتم ها می باشد.
حالا ممکنه به دو دلیل قواعد و اصول معمولی علم شیمی و فیزیک قابل اعمال نباشد
1- خواص ذرات کوچک یک ماده با خواص توده های بزرگ تر آن متفاوت باشد
2- نسبت سطح به حجم در ذرات کوچک بسیار بالا میرود و از آنجا که خصوصیات در سطح اتمی متفاوت می باشد این امر باعث تغییر خصوصیات مواد به شکل غیر قابل پیش بینی می شود.
مثلا وقتی نقره به ذرات بسیار کوچک تبدیل می شود به صورت ماده ضد میکروب عمل می کند در حالیکه در این شرایط ذرات طلا رنگ های متنوعی از خود منعکس می کند.
حالا بر این اساس ما نانو ذرات را به 5 دسته تقسیم می کنیم:
1-نانو ذرات تویلد شده از اتم کربن:
اتم های کربن به دلیل ساختار اتمی خاص میتوانند ساختمانهای متفاوت مولکولی ایجاد کنند مانند الماس و کرافیت
2-نانو لوله ها:
که دسته دیگری از مولکول ها کربنی میباشند. که بسیار شبیه گروه قبلی میباشد با این تفاوت که که طول آنها بیشتر و انتهای آنها باز می باشد. این مواد بیشتر در عرصه تجاری استفاده میشود.
3- نانو فلزات:
که اساس آنها اتم های فلزات است مانند نانو ذرات نقره ، نانو ذرات طلا ، نانو ذرات کوانتوم ها. اندازه نانو کوانتوم ها را میتوان طوری تغییر داد که خصوصیات فیزیکی به خصوص خصوصیات ظاهری متفاوتی ارايه نماید.اندازه کوچک به ایم معنا که حودو 70 % از اتم ها در سطح ذره قرار میگیرند.
4- نانو ذرات چند شاخه ای
نوعی نانو پلیمر به شکل چند شاخه ای که با اضافه کردن تک اتم ها به مولکول اصلی و در انتهای هر شاخه ساخته می شوند.این خصوصیات می تواند در انجام عمل کاتالیزوری و یا انجام مرحله ای واکنش شیمیایی کاریرد داشته باشند. این نانو ذرات برای انتقال دارو و کنترل سرطان استفاده زیادی میشود.
5-نانو ذرات ترکیبی:
در این حالت یک نانو ذراتبا سایر نانو ذرات و یا ترکیبات درشت تر ترکیب می شود. به عنوان مثال نانو ذراتی مانند نانو رس ها با همدیگر ممزوج شده تا قابلیت مکانیکی گرمایی مقاومت و خاصیت کششی خاصی ایجاد کند.این نانو ذرات در پزشکی اقتصادی نظامی محیط زیست بسیار حایز اهمیت می باشند.مانند اکسید روی

این علم عبارت است از توانایی تولید و بکار گیری و اندازه گیری موادی که در حد 1 تا 100 نانو متر می باشند( هر نانو متر برابر با 10^9 است.هر نانو برابر است با یک هشت هزارم قطر موی انسان.)

امیدوارم که تونسته باشم جواب سوال شما رو داده باشم.

 

[زهرا فرشید]

ممنون دوست عزیز
خوب بود
خیلی خوب و روان بهم جواب دادید

میشه کابردهای دیگه نانو رو در بخش کشاورزی با ذکر مثال و زبان ساده بگید
ممنون میشم




​

 

[a.jaberzadeh]

در حال حاضر کاربرد نانو ذرات در کشاورزی به تصفیه آب، نانو حسگرها ، آفت کشها هست.ولی از نانو ذراتی مانند پلادیوم در جو بصورت خاک مصرف برای افزایش توان ریشه دهی ، نانو ذرات نقره ،نانو ذرات اکسید روی و نانو ذرات اکسید آلومنیوم در علف کشها به خاطر بازدارندگی در غلظت های بالا و همچنین در غلظت های پایین 2000mlg برای جوانه زنی مانند کلزا استفاده می کنند.اکسید تیتانیوم رو بصورت محلول پاشی در اسفناج و نانو کلات آهن رو در خیار گلخانه ای از طریق منبع کود استهاده می کنند که باعث افرایش فتوسنتزی و افزایش متابولیسم و افزایش سنتز کلروفیل می شود. البته اینم اضافه کنم که نانو ذرات کلات آهن در باغبانی کاربرد وسیع تری دارند.

 

[زهرا فرشید]

نانو البته اینم اضافه کنم که نانو ذرات کلات آهن در باغبانی کاربرد وسیع تری دارند.

مثلا کجا؟
چجوری؟


​

 

[a.jaberzadeh]

اغلب در درختان میوه به صورت محلول پاشی در غلظت های مختلف مانند 1 در هزار استفاده می شود. از نانو ذرات کلات آهن در درخت پسته و سیب گلاب استفاده شده و نتایج مثبتی به دست آمده (در ایران کارشده).در چمن و صیفی جات هم استفاده میشه.

 

[زهرا فرشید]

اغلب در درختان میوه به صورت محلول پاشی در غلظت های مختلف مانند 1 در هزار استفاده می شود. از نانو ذرات کلات آهن در درخت پسته و سیب گلاب استفاده شده و نتایج مثبتی به دست آمده (در ایران کارشده).در چمن و صیفی جات هم استفاده میشه.

کجا میشه
این تحقیقات با توضیح کامل پیدا کرد
من خصوصا تحقیقاتی که در زمینه باغبانی شده رو میخام

بازم میگم
یه دنیا ممنون

​

 

[a.jaberzadeh]

کجا میشه
این تحقیقات با توضیح کامل پیدا کرد
من خصوصا تحقیقاتی که در زمینه باغبانی شده رو میخام

بازم میگم
یه دنیا ممنون

​

تحقیقات در چه زمینه ای می خواین. کلا منابع در این زمینه خیلی کمه چه فارسی چه انگلیسی چون خیلی کم یا بهتره بگم اصلا کار نشده.اگه هم منبعی باشه خیلی کلی گفته شده.ولی اگه چیزه خاصی می خواین بگین اگه داشتم که براتون میل می کنم اگه نه براتون پیدا می کنم.اگه در مورد نانو ذرات آهن کلاته می خواین من دارم روی گندم و گیاه بامبو کار می کنم.

 

[زهرا فرشید]

تحقیقات در چه زمینه ای می خواین. کلا منابع در این زمینه خیلی کمه چه فارسی چه انگلیسی چون خیلی کم یا بهتره بگم اصلا کار نشده.اگه هم منبعی باشه خیلی کلی گفته شده.ولی اگه چیزه خاصی می خواین بگین اگه داشتم که براتون میل می کنم اگه نه براتون پیدا می کنم.اگه در مورد نانو ذرات آهن کلاته می خواین من دارم روی گندم و گیاه بامبو کار می کنم.

ممنون
جابرزاده عزیز
من اصلا نمیدونم تو سطح کشاورزی چه نانو ذراتی هست؟
فقط همین چندتا نانو ذراتی که شما گفتید هست؟
در مورد بامبو خوبه مربوط به گیاهان ساقه بریده میشه
ممنون میشم اطلاعتی در موردش بهم بدید
من اثر نانوذرات رو روی گیاهان زینتی و تولید نشاشون میخام

به نظر شما منم میتونم اثر نانو ذرات رو گیاهان گوناگون آزمایش کنم؟
چه امکاناتی میخواد؟
پیچیده است یا ساده؟

​

 

[a.jaberzadeh]

بر اساس تحقيقات انجام شده آماري در مؤسسه تحقيقات پسته كشور ، كود كلات آهن خضراء تنها با 20 كيلوگرم در هكتار بصورت مصرف خاكي و يا يك در هزار محلول پاشي در درخت پسته كه يكي از گياهان رده C3 ( چرخه كربس سه كربني ) مي باشد ، توانست راندمان فتوسنتز گياه را تا 3/5 برابر و كلروفيل سازي را تا 4 برابر و سطح برگ را تا 70 درصد افزايش دهد.
گياه با جذب دي اكسيد كربن و آب طي فرايند فتوسنتز ، قند سازي كرده و اكسيژن آزاد مي كند .
لذا با استفاده از تغذيه جديد گياهي " خضراء " ، در گياه يا همان فضاي سبز موجود حداقل در همان رده C3، و در قسمت اول رابطه فتوسنتز جذب Co2 و احتمالاً ساير آلاينده ها تا3/5 برابر افزايش يافته و در قسمت دوم اين رابطه ، اكسيژن توليدشده تا 5/3 برابر بيشتر آزاد مي گردد.
به عبارتي كود كلات آهن خضراء مي تواند همزمان با افزايش فتوسنتز ، كلروفيل سازي وسطح برگ ، " كارايي گياه يا فضاي سبز نرمال در تلطيف هوا را تا 12 برابر افزايش دهد" و اين به معناي كاهش چشمگير آلودگي هوا و همچنين كاهش حدود 70 درصدي Co2 كه 81/2 ٪ گازهاي گلخانه اي دنيا را تشكيل مي دهد ، خواهد بود .
در حال حاضر در دانشگاه تهران درباره اين موضوع ، مطالعات و تحقيقات بيشتري در حال انجام است .

 

[a.jaberzadeh]

نانو ذراتی که الان استفاده میشه نانو ذرات نقره.نانو ذرات اکسید روی ، نانو ذرات پالادیوم. نانو ذرات کمپلکس آلومنیوم نانو ذرات کلات اهن ، نانو ذرات مس و....شما باید با توجه به کاری که می خواین انجام بدین نانو ذرات انتخاب می کنید که برای کار شما در باغبانی بهترین نانو ذرات کلات آهن هست.در مورد نشاء کردن هم بله می تونید انجام بدین. اگر شما مایل به همکاری باشین می تونیم به صورت یک طرح پژوهشی انجام بدیم.

 

[زهرا فرشید]

نانو ذراتی که الان استفاده میشه نانو ذرات نقره.نانو ذرات اکسید روی ، نانو ذرات پالادیوم. نانو ذرات کمپلکس آلومنیوم نانو ذرات کلات اهن ، نانو ذرات مس و....شما باید با توجه به کاری که می خواین انجام بدین نانو ذرات انتخاب می کنید که برای کار شما در باغبانی بهترین نانو ذرات کلات آهن هست.در مورد نشاء کردن هم بله می تونید انجام بدین. اگر شما مایل به همکاری باشین می تونیم به صورت یک طرح پژوهشی انجام بدیم.

من انجام طرح های پژهشی رو دوست دارم
ولی راستش تا حالا موقعیتش پیش نیومده
راستش راشو بلد نبودم
من همکاری خودمو اعلام میکنم

​

 

[fgni]

سلام دوست عزيز يه سوال شنيدم از نانو در مزارع براي تشخيص احتياجات گياه در مراحل مختلف رشد استفاده ميشه مثل كمبودها يا هنگام شيوع باكتريها يا قارچها از فناوري نانو براي اخطار به مزرعه دار استفاده ميشه ايا اين صحت داره يا نه ؟

 

[زهرا فرشید]

سلام دوست عزيز يه سوال شنيدم از نانو در مزارع براي تشخيص احتياجات گياه در مراحل مختلف رشد استفاده ميشه مثل كمبودها يا هنگام شيوع باكتريها يا قارچها از فناوري نانو براي اخطار به مزرعه دار استفاده ميشه ايا اين صحت داره يا نه ؟

اگر صحت داره
مکانیزمش چجوریه؟
​

 

[a.jaberzadeh]

سلام دوست گرامی
بله صحت داره.استفاده از نانو حسگرها و استفاده از سموم هوشمند در ابعاد نانو هستش.مکانیزیم هم به این صورت که اين سموم که قابليت حرکت در گياه را دارند در بسته هايي که حاوي نشاني خاصي هستند قرار ميگيرند .برچسب نشاني يک کد مولکولي است که بر روي بسته نصب شده و به بسته اجازه ميدهد که به بخشي از گياه که مورد حمله عامل بيماري يا آفت قرار گرفته تحويل داده شود . اين ناقلين در ابعاد نانو همچنين داراي خود تنظيمي نيز مي باشند به اين معني که دارو فقط به ميزان لازم به بافت گياهي تحويل داده مي شود .

اين حسگرها شامل ترکيبات زيستي مانند يک سلول ، آنزيم و يا آنتي بادي متصل به يک مبدل انرژي هستند و قادرند که تغييرات ايجاد شده در مولکول هاي اطراف خود را گزارش دهند . اين گزارش ها توسط سيگنالهايي که مبدل انرژي به تناسب با مقدار آلودگي توليد ميکند دريافت مي شوند. بنابراين اگر تجمع زيادي از عامل بيماري در اطراف اين حسگرها وجود داشته باشد سيگنال هاي قوي فرستاده مي شوند .