کشاورزی در نانوتکنولوژی کاربرد

مقدمهمقدمه■مورد در جامعه افراد به دادن آگاهی موضوع این انتخاب از مورد هدف در جامعه افراد به دادن آگاهی موضوع این انتخاب از هدف

. باشد می نانوتكنولوژی عصر در غذا تولید زمینه در علم . پیشرفت باشد می نانوتكنولوژی عصر در غذا تولید زمینه در علم پیشرفت

علوم كه مضراتی خواهد می كه است جدید علمی علوم نانوتكنولوژی كه مضراتی خواهد می كه است جدید علمی نانوتكنولوژی

طبیعی راه واز برده بین از را گذاشته كنونی عالم در طبیعی مصنوعی راه واز برده بین از را گذاشته كنونی عالم در مصنوعیجهان جهان

مردم تمام برای زندگی كه بطوری ، كند بهشت به تبدیل مردم را تمام برای زندگی كه بطوری ، كند بهشت به تبدیل راتاتاازكودك ازكودك

. اشخاص برای صنعتی انقالب شود وراحت بخش لذت . بزرگ اشخاص برای صنعتی انقالب شود وراحت بخش لذت بزرگ

كند . ایناین رویروی ساكنساكن می ایجاد را توانایی این كند .سیاره می ایجاد را توانایی این پس سیاره ازاین پس كه ازاین كههوا به دودشان فرستادن و ها جنگل درختان بریدن به هوا نیازی به دودشان فرستادن و ها جنگل درختان بریدن به نیازی

است . نانوتكنولوژی پیمان این و است . نشوند نانوتكنولوژی پیمان این و نشوند

هر اگر هر درحقیقت اگر در 100100درحقیقت سال یك را سال در میلیون سال یك را سال میلیونای سیاره زمین كره بگیریم ای نظر سیاره زمین كره بگیریم كه 4646نظر است كه ساله است ساله

به راجع اطالعاتی به هیچ راجع اطالعاتی ودر 77هیچ ندارد وجود آن اول ودر سال ندارد وجود آن اول سالو پراكنده بیش و كم اطالعات آن میانی سالهای و مورد پراكنده بیش و كم اطالعات آن میانی سالهای مورد

. درسن دارد وجود . نامطمئنی درسن دارد وجود و 4242نامطمئنی گیاهان و سالگی گیاهان سالگیكرده رشد به شروع و شده پدیدار ها كرده جنگل رشد به شروع و شده پدیدار ها جنگل

حدود جدید حدود اند،انسان جدید كه 44اند،انسان است زمین روی كه ساعت است زمین روی ساعتكشف را كشاورزی گذشته ساعت یك همین كشف طی را كشاورزی گذشته ساعت یك همین طیاتفاق پیش دقیقه یك فقط صنعتی انقالب و اتفاق كرده پیش دقیقه یك فقط صنعتی انقالب و كرده

بالیی. چه انسان دقیقه یك این در كه ببینیم حال بالیی. افتاد چه انسان دقیقه یك این در كه ببینیم حال افتادكره این سر كره بر این سر .4646بر است آورده .ساله است آورده ساله

تاریخچهتاریخچه■چیزی ) ( ) معنای به یا کوتوله یونانی کلمه یک از نانو

کوچکتر . ) است شده گرفته معمولی اندازه ازسال حدود معروف 1950در فیزیکدان ، میالدی

، ساخت آمریکایی پیشنهاد فاینمن ریچارد پروفسورالکتریکی موتور یک

از کمتر ابعاد اولین 1.64با که کسی برای و داد را اینججایزه بار شود آن ساخت به دالری 1000بارموفق

. نمود فراوان تعیین زحمت با لیالن مک ویلیام سرانجاممیکروسکوپ یک و دستی انبرک یک بوسیله توانست

. برساند انجام به را کار ایندر انگیزه ایجاد کار این از فاینمن هدف واقع در

موسساتدنیای به را آنها توجه تا بود تحقیقاتی و آموزشی

و میکروها. کند جلب نانوها

در را بحث این جدی بطور و بار اولین برای در فاینمن را بحث این جدی بطور و بار اولین برای فاینمنکالیفرنیا ) 19601960سال سال تکنولوژی کالیفرنیا )ودر تکنولوژی طی( طی( CaltechCaltechودر

عنوان با سخنرانی عنوان یک با سخنرانی بسیاری) یک فضای پایین بسیاری) آن فضای پایین آن . طی( در کرد مطرح . هست طی( در کرد مطرح فاینمن هست سخنرانی فاینمن این سخنرانی این

نگارش نگارش طریقه المعارف 2424طریقه دایره المعارف جلد دایره BritanicaBritanicaجلدو داد توضیح سوزن یک نوک بر تئوری صورت به و را داد توضیح سوزن یک نوک بر تئوری صورت به را

ترتیب ترتیب بدین ظهور بدین عرصه به پا دانش از جدیدی ظهور شاخه عرصه به پا دانش از جدیدی شاخهگذاشت. گذاشت.

کوچک؟ چقدر کوچک؟ نانو چقدر نانوبحث مورد که نانو فناوری علم که شدیم متوجه اینجا به بحث تا مورد که نانو فناوری علم که شدیم متوجه اینجا به تا

. اما میکند صحبت کوچکها بسیار مورد در میباشد، . ما اما میکند صحبت کوچکها بسیار مورد در میباشد، مااست طولی نانومتر یک کوچک؟ چقدر بدانیم است میخواهیم طولی نانومتر یک کوچک؟ چقدر بدانیم میخواهیم

با با برابر . 1010--99برابر متر میلیاردم یک دیگر عبارت به . متر متر میلیاردم یک دیگر عبارت به برای برای مترتوجه نکته این به توان می عبارت این بهتر توجه درک نکته این به توان می عبارت این بهتر داشت داشت درک

برابر انسان موی تار قطر برابر که انسان موی تار قطر نانومتر 100100که نانومتر هزار یا اا هزار یا ست ستبا برابر آبی رنگ موج طول مثال، عنوان با به برابر آبی رنگ موج طول مثال، عنوان نانومتر نانومتر 500500به

با کامپیوتر خوان دیسک فاصله میزان یا با است کامپیوتر خوان دیسک فاصله میزان یا صفحه صفحه استبرابر بودن فعال هنگام در برابر دیسک بودن فعال هنگام در .1515دیسک است .نانومتر است نانومتر

العاده فوق به که است منظور این به ها مثال این العاده تمام فوق به که است منظور این به ها مثال این تمامتوان می طوریکه به ببریم، پی نانو مقیاس بوده توان کوچک می طوریکه به ببریم، پی نانو مقیاس بوده کوچک

تشکیل مولکولهای تک حتی یا و ها ویروس با را تشکیل نانو مولکولهای تک حتی یا و ها ویروس با را نانومقایسه آنها مقایسه دهنده آنها کرد. کرد. دهنده

کنیم مجسم خود ذهن در را اندازه این بخواهیم کنیم اگر مجسم خود ذهن در را اندازه این بخواهیم اگربدانیم بدانیم باید باید

ذره میلیون یک تعداد اگر ذره که میلیون یک تعداد اگر کنار که در را نانومتری کنار یک در را نانومتری یکبرابر طولی تنها دهیم قرار برابر هم طولی تنها دهیم قرار بدست هم میلیمتر یک بدست با میلیمتر یک با

به میآید.میآید. فلزی، نانوذرات مورد در مثال عنوان به به فلزی، نانوذرات مورد در مثال عنوان بهگیری قرار گیری محض قرار می محض اکسید سرعت به هوا، می در اکسید سرعت به هوا، در

برای. مواقع بعضی در برای. شوند مواقع بعضی در مطلوب شوند خواص مطلوب حفظ خواص حفظپایدار یک بیشتر، واکنش از پیشگیری جهت پایدار نانوذرات، یک بیشتر، واکنش از پیشگیری جهت نانوذرات،

آنها که کرد اضافه آنها به بایستی را آنها کننده که کرد اضافه آنها به بایستی را قادر کننده قادر را رادر تا سازد در می تا سازد خوردگی می و فرسودگی سایش، خوردگی برابر و فرسودگی سایش، برابر

" " . استفاده معنی به نانوتکنولوژی واژه باشند " مقاوم " . استفاده معنی به نانوتکنولوژی واژه باشند مقاومگستره در چیزهایی از گستره کردن در چیزهایی از . 100100تا تا 11کردن به است . نانومتر به است نانومتر

نانومتری ابعاد از ما که هنگامی دقیق کامال نانومتری صورت ابعاد از ما که هنگامی دقیق کامال صورتمنظور میکنیم منظور صحبت میکنیم و صحبت اتمها اندازه در ابعادی و ما اتمها اندازه در ابعادی ما

. میباشد .مولکولها میباشد مولکولها

چیست؟ ■ فناوری چیست؟ نانو فناوری نانومواد دستکاری هنر از است عبارت نانو فناوری

ساخت خصوص به و مولکولی یا اتمی مقیاس درروباتهای ) مانند میکروسکوپی لوازم و قطعات

میکروسکپی(از است عبارت نانو دانش حالت ترین ساده در

ساختارهایی و ها مولکول بنیادین اصول مطالعهابعاد حداقل . ۱۰۰تا ۱با به ساختارها این نانومتر

. معروفند ساختارها نانواین کاربرد از است عبارت فناوری نانو

. هر مقیاس نانو ادوات در نانویی ساختارهایباشد نانومتر یک از کوچکتر آن اندازه که چیزیکوچک مولکول یک یا آزاد اتم یک تواند می تنها

رقیق ذره مانند است معلق فضا در که باشد. بخار کوچک بسیار

پیش آنچه هر از کوچکتر تنها ساختارها نانو پسکوچکترین واقع در بلکه نیستند ایم ساخته این از

. به ساخت را آنها توان می که هستند جامداتیرو آن از است فرد به منحصر نانو مقیاس عالوه

مواد روزمره آشنای های ویژگی که است جایی کهیا ذوب نقطه یا سختی رسانندگی همچون

دنیای العاده خارق و انگیز شگفت خصوصیات - اثرات و ذره موج دوگانگی قبیل از مولکول و اتمیبنیادی . نانو مقیاس در شوند می مواجه کوانتومیاندازه به طوری ها ماشین و مواد خصوصیات ترین

دیگری مقیاس هیچ در که است وابسته شاننیست.

ذرات ذرات نانو نانوها اندازه با و مولکول یا اتم صدها یا ها ده از ها نانوذرات اندازه با و مولکول یا اتم صدها یا ها ده از نانوذرات

کروی ) کریستالی، آمورف، مختلف های مورفولوژی کروی ) و کریستالی، آمورف، مختلف های مورفولوژی و . اغلب ...( است شده ساخته و شکل سوزنی . شکل، اغلب ...( است شده ساخته و شکل سوزنی شکل،می قرار استفاده مورد تجاری طور به که می نانوذرات قرار استفاده مورد تجاری طور به که نانوذرات

مایع بخش صورت به یا و خشک پودر شکل به مایع گیرند، بخش صورت به یا و خشک پودر شکل به گیرند، ) ( . شده آمیخته شده ترکیب نانوذرات البته باشند ( می ( . شده آمیخته شده ترکیب نانوذرات البته باشند می

یا سوسپانسیون شکل به که آبی یا آلی محلول یک یا در سوسپانسیون شکل به که آبی یا آلی محلول یک در . ذرات این باشد می توجه مورد نیز است شکل . خمیری ذرات این باشد می توجه مورد نیز است شکل خمیری

می یافت گوناگونی های مورفولوژی و ها شکل می در یافت گوناگونی های مورفولوژی و ها شکل درای، ورقه فلسی، تا گرفته کروی از ساختارهایی ای، شوند، ورقه فلسی، تا گرفته کروی از ساختارهایی شوند،

. ای میله و ای لوله ای، . شاخه ای میله و ای لوله ای، شاخه

نانوذرات نانوذرات خواص خواص

خی بر تغییر با نانوذرات، به ذرات میکرو از گذر خی با بر تغییر با نانوذرات، به ذرات میکرو از گذر بامورد دو که شویم می رو روبه فیزیکی خواص مورد از دو که شویم می رو روبه فیزیکی خواص از

: مساحت نسبت افزایش از عبارتند آنها از : مهم مساحت نسبت افزایش از عبارتند آنها از مهمقلمرو به ذره اندازه ورود و حجم به قلمرو سطحی به ذره اندازه ورود و حجم به سطحی

. کوانتومی .اثرات کوانتومی اثراتبه که حجم به سطحی مساحت نسبت به افزایش که حجم به سطحی مساحت نسبت افزایش

باعث دهد، می رخ ذره اندازهء کاهش با باعث تدریج دهد، می رخ ذره اندازهء کاهش با تدریجبه ذره سطح در واقع های اتم رفتار یافتن به غلبه ذره سطح در واقع های اتم رفتار یافتن غلبه

. بر پدیده این شود می درونی های اتم . رفتار بر پدیده این شود می درونی های اتم رفتاربا آن تعامالت بر و انزوا حالت در ذره با خصوصیات آن تعامالت بر و انزوا حالت در ذره خصوصیات

. گذارد می اثر مواد .دیگر گذارد می اثر مواد دیگر

شدت به را نانوذرات پذیری واکنش سطح، شدت افزایش به را نانوذرات پذیری واکنش سطح، افزایشاتمهای افزایش افزایش یا مولکولها تعداد زیرا دهد اتمهای می یا مولکولها تعداد زیرا دهد می

مقایسه در سطح در مقایسه موجود در سطح در یا موجود اتمها تعداد یا با اتمها تعداد بابه است، زیاد بسیار نمونه تودهء در موجود به مولکولهای است، زیاد بسیار نمونه تودهء در موجود مولکولهای

یا آگلومره به تمایل شدت به ذرات این که ای یا گونه آگلومره به تمایل شدت به ذرات این که ای گونهدارند شدن ای دارند کلوخه شدن ای مورد . . کلوخه در مثال عنوان مورد به در مثال عنوان به

به هوا، در گیری قرار محض به فلزی، به نانوذرات هوا، در گیری قرار محض به فلزی، نانوذرات . حفظ برای مواقع بعضی در شوند می اکسید . سرعت حفظ برای مواقع بعضی در شوند می اکسید سرعت

واکنش از پیشگیری جهت نانوذرات، مطلوب واکنش خواص از پیشگیری جهت نانوذرات، مطلوب خواصکه کرد اضافه آنها به بایستی را کننده پایدار یک که بیشتر، کرد اضافه آنها به بایستی را کننده پایدار یک بیشتر،و فرسودگی سایش، برابر در تا سازد می قادر را و آنها فرسودگی سایش، برابر در تا سازد می قادر را آنها

. باشند مقاوم . خوردگی باشند مقاوم خوردگی

. .

. مساحت دارد بر در هم مزایایی خاصیت این البتهو کاتالیزوها کارکرد در کلیدی عاملی زیاد، سطحی . عنوان به باشد می الکترودها همچون ساختارهایی

کارایی توان می خاصیت این از استفاده با مثالبهبود مؤثری نحو به را شیمیایی کاتالیزورهای

از استفاده با ها نانوکامپوزیت تولید در یا و بخشیدبین تری مستحکم شیمیایی پیوندهای ذرات، این

به آن استحکام و شده برقرار ذرات و زمینه ماده . افزایش این، بر عالوه یابد می افزایش شدت

منجر و داده کاهش را سطحی فشار ذرات، سطحهای اتم بین فاصله یا ذرات بین فاصله تغییر به

ذرات ذرات های اتم بین فاصله در تغییر شود می . حجم به سطح نسبت و

ماده خواص در متقابلی تأثیر نانوذرات، در باالپتانسیل. سطح، آزاد انرژی در تغییر دارد

. خواص در امر این دهد می تغییر را شیمیایی ) گذار ) تأثیر ذوب نقطه مثل ماده ترمودینامیکی

کافی است. اندازه به ذرات آنکه محض بهکوانتومی مکانیک رفتار به شروع شوند، کوچک

. این از مثالی کوانتومی نقاط خواص کنند می . در هایی کریستال کوانتومی نقاط است دستمی ساطع نور خود از که باشد می نانو اندازهتشخیص. در نقاط این توسط نور انتشار کنند ... فراوانی های کاربرد و کشاورزی و پزشکی

نامیده. مصنوعی های اتم گاهی نقاط این داردشوند؛ می

الکترونهای مشابه آنها آزاد الکترونهای چوندر از محبوس مجازی و گسسته حاالت اتمها،

. کنند می اشغال را انرژیاز نانوذرات ابعاد بودن تر کوچک این، بر عالوه

شفاف و نامرئی را آنها نور، بحرانی موج طول . تا است شده باعث خاصیت این نماید می

مواد بندی، بسته چون مصارفی برای نانوذرات . در } اخیرا باشند مناسب ها روکش و آرایشی

نانوذرات از آفتاب ضد های شیشه ساخت . این از استفاده است شده استفاده روی اکسید

شیشه نوع این کارایی افزایش بر عالوه ماده

. کند می برابر چندین نیز را ها آن عمر ها،

رنگ ها، ساینده انواع ساخت در همچنین نانوذرات از ها،

مقاوم بسیار و جدید محافظتی های الیه کاتالیزوها،شیشه برای

) در ) و ها، کاشی ، نشکن و ضدجوش ها عینک و هاهای حفاظ

پنجره و در و اتومبیل های شیشه الکترومغناطیسی . شود استفاده

های پوشش و دیوارها، برای نوشته ضد های پوششسرامیکی

با نیز خورشیدی های سلول استحکام افزایش برایاز استفاده

. اند شده تولید نانوذرات

ذرات نانو ذرات خطرات نانو خطراتمفید اثرات دارای دولبه شمشیر يک همانند نانوذراتمضر . و باشند می

سالمتی ■ بر مضر سالمتی اثرات بر مضر اثراتباشند؛ مضر سالمتی برای میتوانند دوليل به نانوذرات

اول سلولهای و پوست طریق از سریع خيلی میتوانند اينکه

مخاطی مواد اين جدید دليل به اينکه دوم و شوند بدن جذب

مسموميتهای بياورند وجود به را ناشناختهای و .جدید

توانند ■ می ذرات نانو توانند چرا می ذرات نانو چراباشند؟ باشند؟ خطرناک مقیاس خطرناک در مواد وقتی

و بیولوژیکی ، شیمیایی خواص در شوند تبدیل نانوشود می ایجاد تغییراتی آنها کاتالیتکی فعالیتهای

) بی ) ای توده بالک حالت در که موادی بنابراینشوند تبدیل نانو حالت به وقتی هستند خطر

خطرناک و سمی . میتوانند اندازه عالوه به باشندبتوانند مواد این تا شود می باعث نانوذرات کوچک

. آیند فائق بدن دفاعی های سد بر

بلکه ■ نیست؛ آینده از بخشی تکنولوژی بلکه نانو نیست؛ آینده از بخشی تکنولوژی نانو. است آینده .همه است آینده همه

در را فراوانی و متعدد های پدیده علم تاریخ . جهانی جنگ از پس است داده جای خود صفحات

و کامپیوتر نظیر اختراعاتی خارق, DNAدوم آنچنانتاریخ در دوران ترین انقالبی بعنوان که بودند العاده

نیز اکنون هم است آمده می بشمار بشری علمفناوری همچون نوینی های فناوری به دستیابی

, پیشرفتهای ویژه جایگاه با بیوفناوری و اطالعاتآورده بدست را تکنولوژیکی و علمی چشمگیر

است.جهت نانو عرصه در زیادی پیشرفتهای نیز امروزه

. به است آمده بوجود دانش این تعریف کردن دقیقسال چهل از جهان در نانو فناوری تر ساده بیان

وسیعی کاربردهای و نانوتکنولوژی که تاکنون پیشزمینه یک عنوان به را فناوری این که

نموده مطرح فرابخشی و ای فرارشته زمینه , مواد در آن کاربردهای به توان می که است , , و الکترونیک داروسازی بهداشت و پزشکی

, , زیست, محیط مهندسی کامپیوتر , , بسیاری, و کشاورزی انرژی دفاع بیوفناوری ... اشاره و وبرق فوالد و نساجی چون صنایع

از. فراتر را آن ابعاد و علم این میتوان که نمودتکنولوژی نانو که کرد وعنوان دانست حال

نانو . است آینده همه بلکه نیست آینده از بخشینانو ) اساسی شاخه سه به عمل در فناوری

تقسیم , ( ومحاسباتی خشک مرطوب فناورییکی نانوفناوری از تغییر دو امروزه که شده

همچون مواردی شامل کوچک به بزرگ از حرکتچه هر کردن های کوچکتر تراشه ای بیشتر رایانه

و

معنای به بزرگ به کوچک از حرکت دیگری وها اتم تک تک دادن قرار یکدیگر کنار با مواد ساخت

. ویژگی باشد می دست در مولکولها یادر , علم این ی کاربردها بالقوه ودستاوردهای

پذیری ) دوام همچون مختلف های عرصهفوق , , , ( موارد و صنعت ملی امنیت هواوفضا مواد

در علم این نقش بر همگی گردید اشاره کهجهت در نانو از مندی بهره با آینده به بشر دستیابی

دهد . می نوید را آسایش

صنایع ■ در نانو فناوری

هوانوردي ■وسيعي كاربردهاي بيشتر استحكام با و سبكتر مواد

. دارند فضانوردي در نيز و هوانوردي سازههاي درفرآيندها در مهمي شاخص وزن مورد دو هر در زيرا

. است فضانوردي و هوانوردي دستگاههاي و

پااليشگاهها ■محصوالت نانوتكنولوژي كاربردهاي از استفاده با

) خلوص ) با آلومينيوم و فوالد نظير پااليشگاهها. شد خواهند توليد بيشتري

نقل ■ و حمل صنعتهم خوبي استحكام از حال عين در كه سبكي مواد

بهكار نيز نقل و حمل صنعت در باشند، برخوردار . شده ساخته مواد اين از كه وسايلي ميشوند گرفته

امنيت از هم و دارند بيشتري سرعت هم باشند،. برخوردارند بيشتري

توليد اطالعات فناوري كاربرد برجستهترينخودتميزكن سطوح با سراميكهايي يا شيشهها

(Self-Cleaning. است( گرمايي مقاومت و همواري سراميك نانو ذرات

. ميبخشد بهبود را خانگي متداول ابزارهاي نور ■اعمال انواع دقت ميتواند امروزه نانواپتيك

. دهد افزايش را ليزر كمك به چشم روي بر جراحي

منسوجات ■و ضدلك ضدآب، لباسهاي نانوالياف از استفاده با

. به نياز لباسهايي چنين ميشود توليد چروك ضدمعمولي لباسهاي به نسبت نيز و كمتري شستشوي

. ميشوند شسته كمتري دماي با آب بادر ■ نانوتكنولوژی های وعده

تغذیه : و كشاورزیدر كه هستند مولكول نوعی پروتئین های مولكول

درعصر دارند، وجود زمینی سیب مانند خوراكی موادهای مولكول تولید برای ها مولكول این نانوتكنولوژیهواراجذب و ،آب موجوددرخاك های اتم خود به شبیهو مولكولی سازند،تولیدغذاهای زمینی كنندوسیب می

، نمایی بطور قحطی، و خشكسالی به دادن خاتمهخام های اتم از تواند می غذا ، اتمی دقت با همراه

شود . سنتز

مولكول كمك خودمابه را پز نیم بره ویا جوجه استیكها واتم را ها حیوانی آنكه بدون ، آوریم می بوجود

كنیم نسل ذبح كه حیواناتی و گیاهان بوجودآوردننمونه همه اند، شده های هایی آنهامنقرض وعده از

توان . می آینده در باشد می ویژگی نانوتكنولوژیمورد در ژنتیك مهندسی طریق از را مطلوب های

جا را خوراكی غذاها طعم طریق وازاین كرده سازیچنین هم بخشید، گیاهان بهبود مقاومت توان می

هارادرمحل عمرآن و داد افزایش رادربرابربیماریها تركردورشدآن طوالنی ، ومصرف را كشت

. تادر نامساعدكاشت های درمحیط وحتی سریعترنمودسردتررشد هوای و آب كمتریا زارها،باآب كنند. شوره

خواهیم را وهوایی آب شرایط تغییر توانایی ماحتیرشدآن بودكه خواهیم درختانی شاهدابداع و داشت

كاربردهای برای ساختارشان و هابهینه

جداكننده یا الوار،خمیركاغذ،میوه همچون ای ویژه ( برای كربن های

) مناسب زمین كره شدن گرم پدیده كاهشموادغذایی. درنتیجه باشد

بخشیده بهبود را تغذیه ، ژنتیك روش به شده اصالححال ودرعین

می راكاهش آب و ها كش آفت مصرفمصرف. كه غذاهایی دهند

و شده خارج طبیعی حالت از روز به روز كنیم میمی تر مهندسی

به. زمین مربع مایل ها میلیون نانو درعصر شوندبومی ساكنین

بیشتر ونابودی انقراض از شودو می برگردانده جهانجانوران

. شود می جلوگیری گیاهی های وگونه

بخش ■ در نانو فناوری کاربردهایکشاورزی

با که است توانمندی و نوین فناوری نانو، فناوریمنابع و کشاورزی بخش در آن موثر کاربرد به توجهسرمایهگذاری آن روی کشورها از بسیاری طبیعی،

. اند کرده سنگینی های ، غذا وتولید كشاورزی خصوص در نانوتكنولوژی نوید

وضعیت % 90بازگشت به كشاورزی های اززمین } تقریبا كه باال عملكرد دارای های ایجادگلخانه ، طبیعی

و% 10 گیرد برمی در را فعلی كشاورزی های زمین ازونابودی انقراض واز كند می تغذیه را جهان جمعیت

میكند جلوگیری گیاهی های وگونه جانوران بیشترتسریع جهت در انسان وعالمانه آگاهانه ودخالت

باشد . می گیاهان روندتكامل

تشخیص مانند مختلفی زمینههای در نانو، فناوریسموم باقیمانده شناسایی گیاهی، بیماریهای سریع

هوشمند انتقال آنها، حذف و کشاورزی محصوالت درو شیالت دام، در غذایی عناصر و سموم دارو،کیفیت افزایش روان، آبهای تصفیه گیاهان،

نساجی، صنایع با مرتبط کشاورزی فراوردههایتولید میزان افزایش و دام و گیاهان ژنتیک مهندسیافزایش ، گیاهان و حیوانات تولید طریق از محصولموارد و کشاورزی محصوالت انبارداری زمان مدت

در را موثری بسیار نقش تواند می آن نظیر بسیاری . صنایع در کند ایفا طبیعی منابع و کشاورزی بخش

از توجهی قابل بخش ساالنه اینکه به توجه با غذایی،بسته صنعت در ضعف دلیل به کشاورزی محصوالت

میروند، بین از مناسب بندی

که بندیهایی بسته تولید و نانو فناوری از بهرهگیرینگهداری مدت طول افزایش بر عالوه بتواند

و کند جلوگیری نیز آنها آلودگی از غذایی، محصوالتفناوری، این از استفاده با نحوی از مصرف به را کننده

کاهش در تواند می نماید، آگاه محصول بودن آلوده. کند ایفا نقش ضایعات،

ابزارهای ، بیماریها درمان روشهای غذایی، ایمنیمولکولی، و سلولی بیولوژی در استفاده برای جدید

محیط از حفاظت و پاتوژن تشخیص برای جدید موادفناوری مهم رابطه از مثالهایی همگی زیست، های

سیستمهای و کشاورزی مهندسی و علوم با نانو. هستند غذایی

علوم ■ در نانو فناوری کاربردهای دامی

و جدید رویکرد یک نانو، فناوری دامی، علوم در

. راستای در میتواند نانو فناوری است تکمیلکنندهتغذیه، و خوراکی مواد طریق از وری بهره افزایش

آبزیان و طیور و دام انواع نژاد اصالح و بهداشت . فناوری کاربردهای جمله از باشد موثر بسیار نیز

. . ان دی نانو فناوری به میتوان دامی علوم در نانونژاد اصالح و دامها درمان و بیماریها تشخیص ای،

. کرد اشاره دام

گیاه ■ در آن کاربرد و نانو فناوری پزشکی

فناوری که پیشرفتهایی از نیز پزشکی گیاه علم

. بود نخواهد بهره بی است آورده ارمغان به نانودگرگون را پزشکی گیاه علم میتواند نانو فناوری

کند. تیمار مانند نانو فناوری از ناشی جدید دستاوردهای

ها، بیماری سریع ردیابی ها، بیماری مولکولیغذایی مواد جذب برای گیاهان توامندی افزایش

گیاه علم کارایی بهبود در زا تحول عوامل از همگی . میباشند پزشکی

در ■ نانو فناوری کاربردهایکشاورزی بیوتکنولوژی

دلخواه ترکیبات و اجزا تا میدهد اجازه نانو فناوریمحصوالت و مواد و نمود دستوری سلول داخل رااسمبلی اتو جدید روشهای از استفاده با جدیدی

. ) ساخت) ژن تغییر و خود کردن سرهممزارع ■ آبیاری در نانو فناوری کاربرد

کشاورزیچکانهای قطره تولید برای نانو فناوری از استفاده

لولههای ریشه، نفوذ به مقاوم و فشار تنظیمکنندهمهمترین از رسی، لولههای و تراوا پالستیکی

که میباشند آبیاری علم در نانو فناوری دستاوردهایاز آبیاری راندمان آنها از استفاده به 40-30با درصد

92-93 . اینکه به توجه با مییابد افزایش درصدکشاورزی بخش در کشور آبی منابع از درصدی

در پی خشکسالیهای وجود با و میشود مصرف، پی

مصرف راندمان در افزایش میزان این به دستیابیبحران از خروج برای ناپذیری انکار کمک تواند می آب

. یک از استفاده زمینه این در باشد داشته پی در آبکش علف و پالستیک شدن آمیخته برای نانویی هستهکه است شده سبب پالستیکی لولههای ساخت هنگام

استفاده هنگام لوله شدن شکسته و ریشه تجمیع از. شود جلوگیری زیرزمینی آبیاری در آن از

محصوالت انواع اصالح بر عالوه نانو فناوری امروزهو بیماریها گرمایی، ی تنشها مقابل در کشاورزی

مقاوم نیز خشکسالی مقابل در را آنها میتواند آفات،آنجاییکه. از جهان 95سازد در موجود آبهای از درصد

در نانو فیلترهای میدهد، تشکیل نامتعارف آبهای رانیز مزارع آبیاری در استفاده برای و کشاورزی

. شود برده کار به میتواند

اندازههای با آلومینیم اکسید نانومتر، 2نانوفیبرهاییقادرند

بین از آب در را کیستها و باکتریها ها، ویروسببرند.

همکاران با جنوبی آفریقای و هند چون کشورهایی آلمانی

میلیون چند هنگفت مالی منابع تخصیص با و خود دالری

موثری گامهای توانستهاند خود، تحقیقاتی بودجه ازد این ررا

بردارند مسیر

مقیاس ■ نانو آفتکش چند با آشناییکاربردهاي و نانو فناوري زمينه در روزافزون پيشرفت

و گوناگون علمي مختلف گرايشهاي در آن گسترده وتوليدکننده شرکتهاي که است شده باعث ، صنعتي

محصوالت مشخصات بهبود براي نيز آفات دفع سمومفناوري اين از بهرهگيري دنبال به باشند. خود،

از استفاده با ميتوان که است داده نشان تحقيقاتنمود فناوري ايجاد آفتکشها در فراواني مزاياي نانو

افزايش سموم، مصرف کاهش مانند مواردي کهکيفيت بهبود زيست، محيط با بيشتر سازگاري کارايي،

. اين در است جمله آن از تماسي خطرات کاهش وفعاليتهايي كننده مقاله توليد بزرگ شركتهاي كه

و دادهاند انجام مسير اين در آفات دفع سموم. اند شده معرفي آنها جديد محصوالت

شکل ■ به نانو آفتکشهاي امولسيون

به نانومقياس مؤثر ماده با آفتکشهايي امروزه . شيمي شرکتهاي از بسياري يافتهاند راه بازار

جهان در پيشتاز توسعه ،فعاليتهايکشاورزي و تحقيقنانو جديد فرموالسيونهاي گسترش سمت به را خود

شرکت مثال براي کنند؛ مي هدايت BASFمقياسو کشاورزي شيمي شركتهاي چهارم رتبه كه ، آلمان

اختصاص خود به را دنيا شيميايي شرکت بزرگترينتوليد در را نانو فناوري مفيد و بالقوه توان است، داده

در و داده قرار تأييد مورد آفتكشها فرموالسيونزده را پايهاي تحقيقات انجام به دست رابطه اين

عنوان. » تحت را پتنتي شرکت اين استمحصوالت از محافظت عامل بعنوان نانوذرات

با « فعال جزء از آن در كه ، كرده ارائه کشاورزيتا ده بين آل ايده شده 150اندازه استفاده نانومتر

آسان. حالليت چون مزايايي داراي ترکيب اين است ، آب در تر

است بهينه کشي آفت قدرت و بيشتر . پايداري

ديگر يکيشرکت ، زمينه اين در پيشرو شرکتهاي از

Bayer Crop Science دومين كه است آلمانجهان سطح در آفتکش توليدکننده بزرگ شرکت

. ارائه را پتنتي نيز شرکت اين ميشود محسوبپايداري با امولسيون شکل از آن در كه نموده

در مقياس نانو فعال جزء داراي و ترموديناميکيتا ده . 400حدود اين است شده استفاده متر نانو

ميكروامولسيون عنوان تحت را خود پتنت شرکتمقدار كاهش نظير مزيتهايي و نهاده نام غليظ

اعتمادتر، قابل سريعتر، تاثيرگذاري ، استفادهشده مدعي آن براي را گستردهتر و طوالنيتر

است.

سينجنتا ) اداره( Syngentaشرکت که نيزشمار در است، واقع سوئيس در آن مركزي

. دارد قرار كشاورزي شيمي شرکتهاي بزرگترينبذر توليد شرکت سومين شركت اين

محصوالت فروش به گذشته از و است دنيافرموله آفتكش

مقياس نانو فعال جزء با امولسيون بهصورت شدهرشد تنظيمکننده كه مينموده، Primoمبادرت

MAXX قارچکش جمله Banner MAXXو آن ازاست. مدعي شرکت اين است

نانو صد حدود کوچکي به ذراتي محصوالت اين کهفيلترهاي گرفتگي باعث دليل همين به و دارند، متر

مخلوط } کامال آب با و نشده اسپري مخازناسپري مخزن داخل که طوري به ميشوند؛

قارچکش نميگردند Banner MAXXتهنشين ، نميشود جدا آب از سال يک گذشت از بعد حتي

با فعال ذرات داراي قارچکشهاي كه حالي درشدن کلوخه از جلوگيري جهت } نوعا بزرگتر، اندازه . سينجنتا دارند زدن هم به نياز بار يک ساعت دو هر

فرموالسيون اين ذرات اندازه که داشته اعالممعمولي 250حدود آفتکش ذرات از کوچکتر مرتبه

مؤثره. ماده مذکور، شرکت ادعاي براساس استبه و جذب گياه سيستم داخل به فرموالسيون اين

نميشود . شسته نيز آبياري يا باران وسيلهشرکت يک Agropharmهمچنين عنوان به ،

فرموالسيون با محصولي انگليسي، پيشرو شرکتنام با ارائه Agrodeltaنانوامولسيون بازار به

در نانو فناوري از استفاده علت به که است كردهاز تآثيرگذارتر بسيار امولسيون اين ، آن توليد

ميباشد . معمول نمونههاي

آفتكشها فرموالسيون جهت پيشرفته روش يكاين : در آنهاست کردن کپسوله نانو، مقياس در

محفظه يك داخل در نانومقياس موثره ماده روش . طبق ميگردد بستهبندي کوچک پوسته يا

در آفتكشها كردن فرموله صنعتي، اطالعاتميگردد گونهاي انقالب تغييرات باعث کپسولها

شرايط در آفتکش رهايش کنترل توانايي كه . اقدام اين همچنين ميآورد فراهم را مختلف

با فعال مواد تماس كاهش حالليت، رفتن باال باعث . گردد مي زيست محيط از حفاظت و کاربران

بذر توليدکننده بزرگترين مونسانتو، GMشرکتتاکنون آمريكا، در رانداپ، پرمصرف علفكش وبه را شده ميكروكپسوله آفتكشهاي از تعدادي

. سال در است رسانده مونسانتو 1998فروشجهت فالمل نانو فناوري شرکت با را تفاهمنامهاي

نانوكپسولهاي گسترش

Agsome نظر از كه ، نمود منعقد رانداپ حاويمعمول هاي فرموالسيون از مؤثرتر بايد شيميايي

باشد. در جهاني رهبر را خود که سينجنتا شرکت همچنين

ادعاي و نموده معرفي کردن ميكروكپسوله فناوريآفتکشها در فناوري اين بهکارگيري در بودن پيشرو

تجاري نام به محصولي دارد، ميکند Zeonرا توليدحاوي آن ميكروكپسوله فرموالسيون از ليتر هر که

. 50حدود فراورده اين طراحي است کپسول تريليونمي آزاد } سريعا برگ با تماس در كه است بهصورتيبه. سختي به كپسولها اين كه اين به توجه با شود

برگ از ، باران بارش اثر در حتي ميچسبند، برگها . اين مشابه که سينجنتا ديگر محصول شوند نمي جدا

کنترل منظور به و بذرها مورد در است، مورد . ميرود بكار زده جوانه دانههاي خاكي آفتهاي

روي بر تحقيق حال در سينجنتا دانشمندانهستند آزاد كپسولهايي ماشهاي سازوكار با كه

بيروني ديواره آنها در و در ميشوند فقط کپسول . سينجنتا مثال براي ميگردد باز خاصي شرايطميكروكپسول آن به كه دارد اختيار در را پتنتي

gutbuster اين آن مزيت و ميشود گفتهقليايي، محيط در تنها که معده است نظير

. شود باز ميتواند حشرات از خاصي انواعكه است روشي کردن ميكروكپسوله سينجنتا، گفته به

مؤثره مواد از اعجابآوري و جديد اثراتشده عمل شناخته اين كند؛ توليد را کنوني

افزايش گونهاي به را كه فروش دهد مي. است شده اختراع جديد موثر ماده يک گويي

را آفتكش يك تأثيرات كوچك، اندازه ديگر عبارت بهميتواند بهينه نيز كپسول طراحي و ميسازد

باشد فقط بهصورتي فعال جزء شدن آزاد . افتد اتفاق ويژهاي شرايط در

روي بررسي و تحقيق حال در همچنين شرکت اين . اين حال هر به است شده كپسوله نانو آفتكشهايتغييرات باعث نانو مقياس از استفاده كه است واضح

آن از ميشود؛ شده فرموله محصول رفتار در شگرفيفعاليت و مؤثره ماده تأثير افزايش به ميتوان جملهآفتکشهاي خصوص در و آن طوالنيتر بيولوژيکي

اشاره مؤثره ماده کنترلشده رهايش به شده کپسولهنمود.

ايجاد سموم، کردن کپسوله فناوري بزرگ مزيتمسير اين در که آنهاست شده کنترل رهايش توانايي

قادر را شرکتها نانو فناوريکپسول بيروني قشر خواص کردن دستکاري به

. کنترل رهايش سازد مي ماده رهايش کنترل بهمنظور - ديگر صنايع در كشاورزي شيمي صنايع بر عالوه شده

. است اهميت با بسيار نيز داروسازي همچون

يا نانو در گرفته قرار ماده ماشهاي رهايش فرايندانجام مختلف هاي روش با توان مي را کپسول ميکرو

: است شده آورده ادامه در آنها انواع از هايي مثال داد،محتويات :رهايشتدريجي ■ كپسول شيوه اين در

براي ميكند؛ آزاد بيشتري زمان در و بهآهستگي را خود . بدن به ماده يك تدريجي رسانش مثال

■ در :رهايشسريع ■ كپسول پوسته فرايند اين در

كه هنگامي مثال براي شكند؛ مي سطح يك با تماس. ميكند برخورد برگ به آفتكش

رطوبت ■ در :رهايشبا کپسول پوسته شيوه اين درآب با تماس

مثال براي ميكند؛ خالي را محتوياتش و شکند ميمرطوب خاك در آفتکش . رهايش

حرارت ■ يك :رهايشبا از محيط دماي كه هنگامي

پوسته درجه شود بيشتر خصوص به حرارتو ميشكند . کپسول كند مي آزاد را محتوياتش

با ■ در :pHرهايش فقط كپسول نانو شكستن عملمحيط براي يك ميافتد؛ اتفاق قليايي يا اسيدي

يک شكم داخل در مثالسلول . يك يا حشره

وپیشنهادات : ■ نتایجبا- 1 چیزی هر ساختن قادربه را ما نانوتكنولوژی

مولكول ) ، اتم به اتم ممكن طولی مقیاس كوچكترینكند ( . می تر تمام هرچه وظرافت دقت با مولكول به

انقالب- 2 از آمده بوجود صدمات نانوتكنولوژیكند . می جبران را صنعتی

3 -، ها جنگل بریدن ، آلودگی پایان نانوتكنولوژینماید . می ترسیم را وقحطی گرسنگی

4 -، جدید ، بادوام مصرفی كاالهای نوید نانوتكنولوژی ، پذیر انعطاف ، فراوان ، ارزان ، تر ایمن ، پرثمر

پیشرفتی ، ثابت آرامشی ، تحمل قابل محیطی ، زائد مواد به شدن تبدیل از قبل مواد بهبودی ، سالم

دهد . می را ودانش ثروت ، سالمتی

جمعیت- 5 برای را كشاورزی وری بهره نانوتكنولوژیسازد . می میسر باالتر های

6 -، وغبار گرد های اتم از استفاده با را زمینی سیبكرد . تولید توان می آب و هوا

ها- 7 مولكول كمك به را پز نیم بره یا جوجه استیككرد . تولید توان می حیوان ذبح بدون ها واتم

مولكولی- 8 غذاهای تولیدآنها- 9 نسل كه وحیواناتی گیاهان آوردن بوجود

اند . شده منقرضآنها- 10 مصرف عمر افزایش ، غذاها طعم بهبود

مصرفی غذاهای شدن ومهندسی

نرم- 11 كمك به شده مهندسی درختان انواع تولیددلخواه مورد چوب برای خود افزار

به % 90بازگرداندن- 12 كشاورزی های زمین ازاز واستفاده طبیعی های % 10وضعیت زمین از

وتغذیه باال عملكرد با هایی گلخانه قالب در كشاورزیجهان جمعیت

جهان- 13 وهوایی آب شرایط تغییررا- 14 مردم زندگی روش نانوتكنولوژی

عوض بطوراساسیاین تاثیر تحت شدت به را مردم ورفتارهای كند می

سیستم دهد . می قرار جدید

در- 15 مصنوعی علوم كه مضراتی نانوتكنولوژیطبیعی راه واز برده بین از را گذاشته كنونی عالم

بهشت به تبدیل را جهانكند . می

ترسیم- 16 با نانوتكنولوژی را وگرسنگی قحطی پایانای سیاره

كه كشاورزی های ومیوه وزیبا سبز مو های درخت بادهد . می ارائه ، ندارند وكامل طبیعی خاك

بزرگ- 17 بسیار های كامپیوتر نانوتكنولوژی درها انسان بدن سلول اندازه به توانند می وپیچیده

شوند . ساختهبسیار- 18 فضای یك در انبوه اطالعات قراردادن

در دنیا های كتابخانه بزرگترین اطالعات مانند كوچكقند . حبه یك

مدیریت- 19 ، كارگر با نانوتكنولوژی شدن جایگزینكارخانه . خود وحتی

در- 20 اقتصادی پتانسیل كلید مهمترین نانوتكنولوژیاست . ویكم بیست قرن

تصور- 21 قابل شی هر شكل به تواند می هرچیزیبگیرد . شكل دیگری

برای- 22 ای مزرعه هیچ زدن شخم به نیازی دیگرنیست . روزانه نان تهیه

: ) ع ) علي حضرت سخنان ازبه آ نفعش كه است گرانبهاتر همه از دانش ن

كه علمي ، باشد گرانبهاتر محيط و توده جهتخوشبختي سرمنزل به را قوم و نرساند سود

نيست . علم ، ندهد سوق

كشورهاي خصوصي و دولتي هاي بخش اكنون هماروپا، اتحاديه آمريكا، ، ژاپن شامل جهان مختلف

و اسرائيل استراليا، جنوبي، كره تايوان، هند، چين،پيشتازي كسب سر بر تنگاتنگ رقابتي در روسيه

ميبرند سر به فناوري اين از حوزه يك الاقل در جهانيحدود. رفته هم روي اكنون در 30هم دنيا كشور

" تدوين " درحال يا ملي برنامه داراي نانو فناوري زمينهو تحقيق بودجه گذشته سال پنچ وطي هستند، آن

به را نانو فناوري امر در افزايش 5/3توسعه برابر . را نانو فناوري نيز آمريكا و ژاپن كشورهاي اند داده

كرده اعالم فناوري زمينه در خود كشور اولويت اوليناند .

فناوري پنج حدود حضور شاهد گذشته قرن نيم دربوديم، عمده

كشورهاي در اقتصادي عظيم هاي پيشرفت باعث كهگذار سرمايه

. شد جهان كشورهاي بين شديد فاصله ايجاد وكشور در متأسفانه

گيري تصميم عدم و علمي جرات فقدان بدليل ماآن طالئي ساليان گذشت از پس فرصتها اين به ، بموقع

ارمغان به ما براي هم سودي البته كه شد مي داده بهاالكترونيك فنآوري همچون آورد، نمي

عليرغم امروزه كه گذشته دهه سه دو در كامپيوتر وهيچگونه آن، تجهيزات داشتن و دانشگاهي توانائي

. نداريم آن ميلياردي صد چند بازارهاي در تجاري حضورما كشور كه ست، فرصتها اين جديدترين نانو فناوري

تصميم سريع خيلي درآن حضور عدم يا حضور براي بايد. كند اتخاذ را خود

ها اتم تمام كه دارم اطمینان پایان دردر هستی های ومولكول

كه را تغییری وهر باشند كه تركیبی هرستایشگر اما ، بپذیرند

نیست . تردیدی آن در و هستند خود خالق

منابع: ■WO03039249A3: Nanoparticles Comprising a Corp Protection Agent.Bayer’s US Patent Application no. 20040132621, Microemulsion concentrates.http: //www. engageagro. com/media/pdf/brochuer/primomaxx_10pgbrochure_english. pdf.http: //www. engageagro. com/media/pdf/brochuer/bannermaxx_brochure_english. pdf.http: //www. agropharm. co. uk.

http: //www. syngenta. com/en/day_in_life/microcaps. Aspxhttp: //www. pmac. net/patent. htm.Syngenta’s US Patent No. 6544540 , Base –Triggered Release Microcapsules.Syngenta’s Patent , WO0194001A2Patent EP 1037527B1, Microcapsules with readily adjustable release rates.http: //www. syngenta. com/en/products_services/karate_page. aspx.

US Patent Application, no. 20040105877, Controlled release pesticidal composition and method of making.US Patent 6200598, Temperature sensitive liposomal formulationSyngenta’s US Patent application no. 20020037306A1, Base-triggered release microcapsules.http: // www . nanozine . com / WHATNANO. HTM Uracil as an Alternative to 5-Fluorocytosine in Addressable Protein Targeting by : John A. Wendel and Steven S. Smith

http://www.foresight.org/EOC/EOC_Chapter_7.html

http://www.foresight.org/Nanomedicine/NanoMedFAQ.html

http://www..zyvex.com/nano Henry Miller,M.D. ,Fellow at Stanford University`s Hoover Institution ; June 17 , 1999 http://www.PNNL Nanotechnology - Nano Revolution.htm MOLECULAR MANUFACTURING DEVELOPMENT AND TECHNOLOGY PLANNING by : David R. Forrest

The Nanotechnology Ecology (NanoTechnology Magazine

http://www.nanozine.com/nanogear.htmhttp://www.nanozine.com/nanogear.htm http://wwww.foresight FAQ General Nanotechnology Information.htmNanomaterials Toxicity, Health and Environmental Issues. Edited by Challa S. S. Kumarwww.sharghian.com

شنبه ، کشاورزی جهاد وزارت عمومی روابط 27سایت۱۵:مهر ۳۳ / /۱۳۸۷ ۰۷ ۲۷

نانو فناوری ی توسعه ی ویژه ستاد سایت ) ( ع علی حضرت البالغه نهج