گزارش علم وفناوری از کاربرد فناوری نانو

استفاده از نانوتکنولوژي در کشاورزي

امروزه با استفاده از نانو سنسورها مشخص مي شود که هر قسمت کوچک از مزرعه به چه ميزان عناصر غذايي و سم نياز دارد و بدين وسيله از آلودگي محيط زيست جلوگيري کرده، ‌سلامت محصولات و افزايش بازده اقتصادي را ممکن مي سازد.

به گزارش خبرگزاری علم وفناوری هرمزگان؛ در حال حاضر جمعيت دنيا در حدود هفت ميليارد نفر است که ۵۰ درصد آن در آسيا زندگي مي کنند. جمعيت زيادي از مردم کشورهاي در حال توسعه، هر روز به علت تاثيرات محيطي و يا بي ثباتي سياسي با مشکل مواد غذايي روبرو هستند، در حالي که کشورهاي توسعه يافته با مازاد مواد غذايي مواجه هستند. امروزه توانايي فناوري نانو در دگرگوني بهداشت، نساجي، فناوري اطلاعات و ارتباطات، علم مواد و انرژي بر همگان واضح است. فناوري نانو با کمک ابزارهاي جديد توانايي دگرگون سازي صنايع غذايي و کشاورزي را دارد و ميتواند از اين ابزارها براي تشخيص رفتارهاي مولکولي بيماري ها، کشف سريع بيماري و افزايش توانايي گياهان براي جذب مواد غذايي استفاده کند. همچنين در صنايع کشاورزي ميتوان از حسگرها و سيستم هاي رسانش هوشمند براي مبارزه با ويروس ها و پاتوژن هاي محصولات کشاورزي بهره جست. نانو فناوري منجر به تغييراتي شگرف در استفاده از منابع طبيعي، انرژي و آب خواهد شد و پس آب آلودگي را کاهش خواهد داد. در اين راستا فناوري هاي جديد امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژي و آب را فراهم خواهد کرد. اگر بپذيريم که نانو فناوري، توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولي، اتمي و استفاده از خواص آن سطوح است، آنگاه در مي يابيم کاربردهاي اين فناوري در حوضه هاي مختلف علم از جمله کشاورزي در عرصه هاي گوناگون اقتصادي، اجتماعي و غيره بسيار وسيع و موثر خواهد بود.

پاورپوینت فناوری نانو و کاربرد آن در کشاورزی

 

می توان گفت نانوتکنولوژي به عنوان انقلابي در شرف وقوع، آينده اقتصادي کشورها و جايگاه آنها در جهان را تحت تاثير جدي قرار خواهد داد و اثرات تحول آفرين و معجزه آساي نانوتکنولوژي باعث شده که کشورهاي بزرگ فناوري نانو را به عنوان يکي از مهمترين اولويت هاي تحقيقاتي خويش طي دهه اول قرن بيست و يکم و به عنوان يک چالش اصلي علمي و صنعتي پيش روي جهانيان محسوب نمايند.

کاربرد نانو کپسول در جلوگیری و کنترل آفات - جلسه چهارم

 

هم اکنون در دنيا سرمايه گذاري هاي عظيمي در زمينه نانوتکنولوژي و بالاخص در گرايش هاي نانو بيوتکنولوژي (استفاده از قابليت هاي نانو تکنولوژي در کاربردهاي زيستي) و نانو پزشکي صورت گرفته است، که نشان دهنده اهميت اين فناوري در پيشرفت آني کشورهاي توسعه يافته اي چون آمريکا، آلمان، ژاپن و کشورهاي در حال توسعه مانند مالزي، هند و ديگر کشورها مي باشد.

ضرورت و اهميت نانوتکنولوژي در بخش کشاورزي

در حال حاضر چالش هاي جهاني زيادي پيش روي بخش کشاورزي است، تغييرات آب و هوايي، شهرنشيني، مصرف منابع طبيعي و مشکلات زيست محيطي نظير رها شدن آفت کش ها و کودها، اگر تقاضاي روزافزون غذا به واسطه افزايش جمعيت از 7 ميليارد کنوني تا 9 ميليارد در سال 2050 را نيز در نظر بگيريم اين مسائل تشديد هم مي شوند.

بخش کشاورزي و توليد مواد اوليه در کشورهاي در حال توسعه اساس اقتصاد ملي محسوب مي شود. در اين نواحي مشکلات عمده اي نظير کمبود خاک حاصلخيز، کاهش زمينه اي کشاورزي موجود، وابستگي به مواد اوليه، فقر و سوء تغذيه وجود دارد. پيشرفت هاي علمي و فني راه حل هاي بالقوه اي در خود براي کشورهاي در حال توسعه جهت نوآوري و ارتقاي توليدشان ارائه مي دهند.

اتحاديه اروپا فناوري نانو را يکي از شش فناوري کليدي معرفي نموده است که در پزشکي، بيوتکنولوژي، الکترونيک، علوم، مواد و انرژي کاربرد دارد

توسعه روزافزون کاربردهای نانوفناوری

در کشورهای در حال توسعه، فناوری های نانو می تواند در چندین زمینه از جمله امنیت غذایی، تولید نهاده‌های دام، طیور و آبزیان، سیستم های تولید برنج، زیست‌فناوری کشاورزی، مراقبت های بهداشتی حیوانات، کشاورزی دقیق و هوشمند، صنایع غذایی و استفاده از آب کاربردهای مهمی داشته باشد.

همه آینده از آن نانو فناوری

 

به تازگی حسگرهای بیوشیمیایی بسیار حساس با کمک نانوفناوری، تولید و استفاده شده‌اند. این نانوحسگرها در کشاورزی به ویژه برای تجزیه و تحلیل خاک، سنجش و کنترل آسان مواد زیست شیمیایی، مدیریت و انتقال آب، سموم دفع آفات و مواد مغذی، اثربخشی گسترده ای یافته‌اند.

حضور اثربخش نانو در بخش کشاورزی و غذا

به طور خاص در کشاورزی، نوآوری با توجه به پیش آمدن چالش های جهانی از جمله رشد جمعیت، تغییرات آب و هوا و دسترسی محدود مواد مغذی مهم گیاه مانند فسفر و پتاسیم از اهمیت برخوردار است. فناوری نانویی که برای تولید محصولات کشاورزی اعمال می شود می تواند در رفع این مشکلات، نقشی اساسی داشته باشد.

یکی از کاربردهای ویژه نانومواد در کشاورزی به کاهش کاربردهای محصولات محافظت از گیاهان، به حداقل رساندن اتلاف مواد مغذی در کوددهی و افزایش بازده از طریق مدیریت بهینه مواد مغذی منجر می‌شود.

با وجود ویژگی‌های دستگاه ها و ابزارهای فناوری نانو مانند نانوکپسول‌ها، ذرات نانو و حتی کپسیدهای ویروسی، نمونه هایی از موارد استفاده نانوفناوری برای کشف و درمان بیماری ها، افزایش جذب مواد مغذی توسط گیاهان، رساندن مواد فعال به مکان های خاص و فرآیندهای تصفیه آب است.

استفاده از نانوذرات اختصاصی و هدفمند می تواند آسیب به بافت‌های گیاهی مفید و میزان مواد شیمیایی آزاد شده در محیط را کاهش دهد. دستگاه های مشتق از فناوری نانو همچنین در زمینه اصلاح نباتات و تحول ژنتیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

نانوذرات مشتق شده از زیست‌پلیمرها مانند پروتئین ها و کربوهیدرات ها با تأثیر کم بر سلامت انسان و محیط زیست به مرور در حال رایج شدن هستند و بر کاربردهای آن‌ها افزوده شده است. به عنوان مثال نانوذرات پایه نشاسته‌ای، به عنوان واسطه‌های غیر سمی به عنوان محرک زیستی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فناوری نانو در خدمت کشاورزی جهان

 

نانو ذراتی که عموماً در بخش کشاورزی بکار می‌روند

از نانوذرات مختلفی بطور تجاری در کشاورزی سود می‌بریم. برخی از مواد متداول در زیر ذکر می‌گردد:

نانوذرات پلیمری   

نانو ذرات پلیمری برای انتقال بهتر کودهای شیمیایی بصورتی پیوسته و کنترلی، کاربرد دارند. از مزایای خیلی خوب این مواد، سازگاری زیستی آنها و کمینه تاثیرشان بر ارگانیسم‌های غیر هدف در خاک می‌باشد.

برخی از نانومواد پلیمری مصرفی در کشاورزی عبارتند از پلی‌اتیلن گلیکول، پلی اپسیلون-کاپرولاکتون ، پلی‌لاکتید-کو- گلیکولید و پلی γ-گلوتامیک اسید.

نانو ذرات نقره

نانو ذرات نقره بخاطر داشتن طیف وسیعی از اثرات ضد میکروبی، می‌توانند در برابر آفات مختلف مفید واقع گردند. همچنین وجود دارد که نشان می‌دهد، این ذرات می‌توانند در رشد گیاهان نیز اثرگذار واقع گردند.

دفع آفات نباتی و فناوری نانو در بهینه سازی سموم

نانو ذرات آلومینیوم سیلیکات

بسیاری از شرکتهای مختلف شیمیایی، از ترکیبات این ذرات به عنوان یک دافع تاثرگذار آفات بهره‌برداری می‌کنند.

نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم

این نانو ذرات زیست سازگار بوده و به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده آب بکار می‌روند.

نانو ساختارهای کربنی

از نانوساختارهای کربنی مثل گرافن‌ها، اکسید گرافن‌ها،  نانولوله‌ها و فولرین‌ها برای بهبود جوانه زنی بذرها مصرف می‌شود.

از دیگر نانوذراتی که در کشاورزی کاربردی هستند، این موارد ذکر می‌گردند: اکسید روی، نانوذرات اکسید مس، نانوذرات مغناطیسی، نانوذرات آهن و

آفات نباتی و فناوری نانو

نانو محصولات ضد آفات نباتی و جانوری در خدمت افزایش بهره وری

چالش‌های توسعه فناوری نانو در کشاورزی بحث و بررسی می‌شود - ایسنا

 

بکارگیری از نانو علف کش‌ها و نانو آفت کش‌ها موجب فزونی قابل توجه بهره وری در محصولات کشاورزی گردیده است. دراین حوزه انواع مختلف نانوذرات مانند پلیمری ها و نانوذرات معدنی در فرمولاسیون ضد آفت‌ها بهره‌برداری می‌شوند.

دانشمندان شیوه‌های مختلفی را برای اعمال موثر علف‌کشها ایجاد کرده‌اند. به عنوان مثال نانو ذرات پلی آرتازین بصورت کپسول درآورده می‌شوند.

به کمک این کپسول‌ها توانایی نظارتی کامل بر روی اهداف خاکی مد نظر بدست می‌آید. در نتیجه مسمومیت گیاهان در سطح ژنها نیز کاهش چشمگیری پیدا کرده و فعالیت غیر مفید آترازین در خاک کاملاً کمینه می‌گردد.

نانو مواد برای کنترل بیماریها

سالانه گزارشات مختلفی درخصوص عفونت‌های میکروبی حاصل از محصولات کشاورزی (ویروسی، قارچی و میکروبی) منتشر می‌گردد. در نتیجه نانو ذرات با خواص آنتی میکروبیالی، می‌توانند از  ازدیاد عفونتها جلوگیری نمایند.

برخی از قارچ های رایجی که باعث بیماری می شوند Colletotrichum gloeosporioides و یا قارچ فوزاریوم Fusarium oxysporum هستند.

استراژی های آینده و گزینه های سیاست گذاری فناوری نانو

فناوری نانو؛ انقلاب سبز در صنعت کشاورزی

 

گزینه‌های زیر می‌توانند به عنوان بخشی از استراتژی‌ها و سیاست‌های آینده مبتنی بر فناوری نانو برای کشاورزی باشند:

سنتزهای کنترل شده دوستدار محیط زیست به کمک نانو ذرات

شناخت کامل نانو ذراتی که می‌توان به کمک گیاهان درون رُستی ریشه ای(root endophytes) و قارچ‌های هم زیست پذیر(mycorrhizal) تولید کرد. در واقع این ارگانیسم‌ها می توانند نقش موثری در بهره وری محصولات و مدیریت آفات ایفا نمایند.

ایجاد بستر لازم برای تعاملات نانو ذرات با سیستم‌های گیاهی مانند انتقال مکانیسم‌های نانو ذرات به داخل اندام گیاهان.

ارزیابی درست و دقیق اثرات جانبی منفی که امکان دارد نانو ذرات بر روی شرایط متفاوت محیط زیست داشته باشند.

دانشمندان در حال حاضر دربارهٔ پیامدهای آینده نانوفناوری بحث می‌کنند. فناوری نانو ممکن است بتواند بسیاری از مواد و دستگاه‌های جدید را با طیف گسترده‌ای از کاربردها در برای مثال نانوپزشکی، نانو الکترونیک، تولید انرژی مواد زیستی و محصولات مصرفی ایجاد کند. از سوی دیگر، ناوفناوری مانند بسیاری از فناوری‌های دیگر باعث ایجاد موضوعات بحث‌برانگیز می‌شود، از جمله نگرانی در مورد سمیت و اثرات زیست‌محیطی نانومواد، و تأثیرات بالقوه آنها بر اقتصاد جهانی و همچنین گمانه زنی در مورد سناریوهای مختلف پایان جهان.

نتیجه گیری

در دهه های گذشته، بازارهای جهانی فناوری نانو در بخش کشاورزی، باتوجه به افزایش جمعیت و در پی آن افزایش تقاضای بخش کشاورزی به میزان قابل توجهی رشد یافته است. بخش وسیعی از مردم جهان به دلیل اثرات زیست محیطی با کمبود مواد غذایی روزانه خود مواجه هستند، درحالی که در کشورهای توسعه یافته مازاد مواد غذایی وجود دارد. بنابراین توسعه محصولات مقاوم به خشکسالی و آفات در این بین ضروری به نظر می رسد.

بخش کشاورزي و توليد مواد اوليه در کشورهاي در حال توسعه اساس اقتصاد ملي محسوب مي شود. در اين کشورها مشکلات عمده متعددي نظير ضعف خاک حاصلخيز، کمبود زمين هاي کشاورزي موجود، وابستگي به مواد اوليه، فقر و سوء تغذيه وجود دارد. در دهه هاي قبل توسعه صنعتي موجب تغييرات ساختاري عميقي در بخش کشاورزي شد. مثلا : تبديل کشتزارهاي کوچک به سيستم هاي صنعتي توليد تخصصي، گسترش عرضه و تقاضا به لحاظ جغرافيايي به سمت جهان در حال توسعه و اهميت روز افزون منابع جهاني و بازاريابي چالش هايي را در پيش روي بخش کشاورزي مي گذارد. لذا بايد در حد ممکن توسعه پايدار توليد ارتقا داده شود به گونه اي که سلامت غذايي افزايش، فقر کاهش و سلامت عمومي بهتر شود.

پيشرفتهاي علمي و فني راه حل بالقوهاي را براي کشورهاي در حال توسعه جهت نوآوري و ارتقاء دستگاه هاي فعلي توليدي شان ارائه مي دهند. خيلي از فناوريهاي جديد نه تنها قابليت افزايش بهره وري کشاورزي را دارند بلکه همچنين ميتوانند براي کاهش هزينه هاي زيست محيطي و تامين منابع توليد کشاورزي به کار آيند.

انتهای پیام/

 

 

زمان انتشار: یکشنبه ۱۲ دی ۱۴۰۰ - ۱۱:۱۱:۰۶

شناسه خبر: 100974

مطالب مرتبط :
کشاورزی ارگانیک

علت برگشت محصولات کشاورزی ایران از روسیه

قاسم قدمی مدیر حفظ نباتات جهادکشاورزی استان مرکزی گفت: هرکشوری شرایط متفاوتی برای ورود محصولات کشاورزی از کشور مبدا را دارد.

۳۲۱

مدیرعامل شرکت خدمات حمایتی کشاورزی:

مصرف کودهای یارانه‌ای در کشور پرمصرف نیست

مدیرعامل شرکت خدمات حمایتی کشاورزی گفت: میزان مصرف کودهای یارانه‌ای در کشور هیچگاه دچار پٌرمصرفی نبوده است.

​کمک مسئولین به مخترعین برای رساندن محصول به مرحله تولید/ اختراع باید به مشکلات جامعه کمک کند

مخترع دستگاه جمع‌آوری گل زعفران در گفتگو با خبرگزاری علم و فناوری عنوان کرد

​کمک مسئولین به مخترعین برای رساندن محصول به مرحله تولید/ اختراع باید به مشکلات جامعه کمک کند

​مرادی مخترع زیر کوهی گفت: درخواست ما مخترعین از مسئولین استانی و کشوری این است که به صاحبان ایده، ابتکار و اختراع کمک نمایند تا آنچه را به مرحله ساخت‌ وسازوآزمایش رسانده‌اند به هدف نهایی که استفاده عملیاتی کاربردی است، تبدیل کنند.

ابداع نانوزیست‌ حسگر برای تشخیص سرطان

ابداع نانوزیست‌ حسگر برای تشخیص سرطان باکمک پرتقال

پوریا لسانی محقق ایرانی به همراه گروهی از محققان دانشگاه سیدنی در حال توسعه یک کاوشگر زیست پزشکی برای تشخیص سرطان و بیماری‌های مزمن چون آلزایمر از پرتقال فاسد هستند و به گفته وی، این حسگر می‌تواند آنها را در درک بهتر از چگونگی ایجاد این بیماری‌ها در بدن یاری کند.

مصاحبه با مدیر عامل شرکت توسعه دنیای نانو البرز

ساخت دستگاه تولید نانوالیاف الکتروریس

رونمایی از دستگاه تولید نانوالیاف به منظور کاربرد گسترده نانو تکنولوژی در صنایع نظامی-مصاحبه با مدیرعامل شرکت توسعه دنیای نانوالبرز

۲۱۴

یادداشت

امیکرون، بلایی ناخوانده بر سر شهروندان

ازورود ویروس ناخوانده کرونا نزدیک دو سالی است که می گذرد واین درحالی است که جولان این ویروس هربار متفاوت‌تر از قبل بوده است و هربار عزیرانی را از خانواده‌ها ستاند.

قرارگاه امنیت غذایی

نشست قرارگاه امنیت غذایی و تنظیم بازار جهاد کشاورزی در استان مرکزی

قرارگاه امنیت غذایی استان مرکزی با هدف هماهنگی جهت تبیین سیاست‌های اجرایی در حوزه تنظیم بازار و نظارت بر توزیع کالاهای اساسی کشاورزی برگزار شد. قرارگاه امنیت غذایی استان به کانونی برای پایش مشکلات بخش کشاورزی و تولید تبدیل شده است.

تولید محصولات نهاده های کشاورزی زیست فناور برای اولین بار در ایران

تولید محصولات نهاده های کشاورزی زیست فناور برای اولین بار در ایران

به همت محققان زیست فناوری و نانو فناوری محصولات نهاده های کشاورزی نظیر اسیدهای آمینه، گوگرد مایع، ضد تنش و محرک رشد گیاهان برای اولین بار در ایران تولید شده است.

مضرات سموم کشاورزی

مضرات سموم شیمیایی کشاورزی بر روی سلامتی

همه کشاورزان برای داشتن محصولات بیشتر از سموم کشاورزی و کود های شیمیایی استفاده می کنند بی خبر از آنکه باقیمانده همین سموم در محصولات کشاورزی موجب انواع بیماری ها مثل سرطان می شود.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب