6 محصول مبتنی بر فناوری نانو در حوزه کشاورزی و مواد غذایی

به گزارش سرویس علمی ایسنا در بیست و سومین نمایشگاه بین‌المللی صنایع کشاورزی، مواد غذایی، ماشین آلات و صنایع وابسته «ایران آگروفود 2016» با حضور بیش از 710 شرکت داخلی و 746 شرکت خارجی، آخرین دستاوردها و محصولات فناوری نانو در داخل کشور در حوزه کشاورزی و صنایع غذایی، عرضه و 6 محصول فناوری نانو نیز در حوزه کشاورزی و صنایع غذایی معرفی شد.

پوشش‌های نانوساختار سخت و مقاوم با اعمال بر روی سطوح قطعات صنعتی، ابزارها و قالب‌ها که تحت خوردگی، سایش و فرسایش هستند، از جمله این محصولات بوده است. این پوشش‌ها به دلیل افزایش عمر قطعات، ابزارها و قالب‌ها و نیز عدم نیاز به تعمیرات متوالی، افزایش کیفیت سطحی قطعات، کاهش هزینه تولید و صرفه‌جویی ارزی باعث ایجاد مقاومت بالا در این قطعات شده و طول عمر قطعات را تا 10 برابر افزایش می‌دهد.

نایلون زیست تخریب پذیر دومین محصول عرضه شده در این نمایشگاه بوده که با استفاده از نانو ذراتی که تجزیه پذیری پلیمرها را افزایش می دهند، ساخته ‌شده است. با فناوری نانو می‌توان عمر پلاستیک را از حدود 200 سال به کمتر از 5 سال کاهش داد.

پوشش گلخانه از دیگر محصولات مبتنی بر فناوری نانوی عرضه شده در این نمایشگاه بوده که شامل نایلون‌های نانویی سه لایه گلخانه‌ای است که برای ارتقای کیفی و عملکرد مناسب این پوشش خواص ویژه‌ای به هریک از این لایه‌ها افزوده ‌شده است.

نانو آفت کش گیاهی که حاوی نانو ذرات کیتوسان حامل منتول با خاصیت ضدقارچ است، از دیگر محصولات عرضه شده به این نمایشگاه بود. در اثر تقویت سیستم ایمنی ذاتی گیاه توسط این ترکیبات، پروتئین‌ها و ترکیبات بیوشیمیایی خاصی از گیاه ترشح می‌شود که آفات نباتی و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای گیاه نسبت به آنها حساس است و پس از مدتی از بین می‌روند.

دستگاه نانوکویتاسیون صنعتی از دیگر دستاوردهای محققان حوزه نانو فناوری بوده که در نمایشگاه عرضه شد. انرژی تولید شده در این دستگاه برای پاستوریزاسیون سرد، اختلاط مایعات نامحلول در محیط مایع و نیز افزایش قابلیت واکنش شیمیایی مواد استفاده می‌شود.

دستگاه مولد پلاسمای سرد برای افزایش زمان ماندگاری و استریلیزاسیون در صنایع غذایی و افزایش جوانه زنی بذر استفاده می‌شود. پلاسمای سرد با یک فرایند غیر حرارتی می‌تواند سبب کاهش بار میکروبی از سطح مواد خام کشاورزی و فرآوری‌شده، شود. این محصول نیز در نمایشگاه آگروفود 2016 معرفی شد.

بر اساس این گزارش، بیست و سومین نمایشگاه بین المللی صنایع کشاورزی و مواد غذایی از 10 تا 13 خرداد ماه در محل دائمی نمایشگاه‌های بین المللی تهران برگزار شد.

ثبت صدای ستارگان 13 میلیارد ساله کهکشان راه شیری!

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از سی‌نت، این تحقیق بر هشت ستاره قرمز غول‌پیکر تمرکز داشت که کوچکترین آن‌ها چند برابر جرم خورشید بوده و سه برابر آن سن دارد.

محققان به بررسی رصدهای کپلر از ستارگان خوشه کروی M5 پرداختند که در فاصله 7200 سال نوری در صورت‌فلکی عقرب قرار دارد. تصور می‌شود که سن این خوشه حدود 13 میلیارد سال باشد که آن را به یکی از باستانی‌ترین خوشه‌های ستاره‌ای در کهکشان راه شیری تبدیل کرده است.

ستاره‌شناسان از تکنیکی موسوم به لرزه‌شناسی ستاره‌ای برای رصد نوسان‌های طنین‌دار در ستارگانی استفاده کردند که تصور می‌شود مسئول پالس‌های کوتاه درخشندگی باشند. بنظر می‌رسد این نوسانات در اثر تعامل صدای درون ستارگان با بخش داخلی آن‌ها ایجاد می‌شوند.

محققان توانستند به نت‌های یک گروه کر ستاره‌ای که در اثر نوسان ایجاد شده بودند، گوش داده و گاز و جرم ستارگان انتخابی را تخمین بزنند.

کوچکترین ستاره این گروه که همچنان از خورشید بزرگتر است، یک نت نسبتا بالا را منتشر می‌کرد و سایر هشت ستاره قرمز غول پیکر، صدای بم تری تولید کردند.

یافته‌های محققان در مجله Astrophysical منتشر شده است.

تولید عقیق پلیمری با قابلیت تغییر رنگ

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از نیچر، عقیق‌های پلیمری جدید می‌توانند در مقیاس بزرگ تولید شوند که نشانگر طیف گسترده کاربردهای آن است.

کشیدن این ماده جدید، رنگ آن را به طیف آبی تغییر می‌دهد، حال آنکه فشرده کردن آن باعث قرمز شدن پلیمر مذکور می‌شود. در نهایت با آزاد کردن ماده می‌توان آن را در رنگ اولیه‌اش مشاهده کرد.

محققان همچنین این ماده را در مقیاس صنعتی تولید کرده‌اند که نشان‌دهنده کاربردهای گسترده آن از ویژگی‌های امنیتی اسکناس گرفته تا پوشاک هوشمند است.

سایر کاربردهای احتمالی این فناوری می‌تواند شامل پوشش‌های منعکس کننده گرما برای ساختمان، کفش و بسته‌بندی باشد.

در این تحقیق، دانشمندان از روش جدید موسوم به برش نوسانی ناشی از خمیدگی (BIOS) برای تولید صدها متر عقیق پلیمری استفاده کردند.

برخی از درخشانترین رنگهای طبیعت مانند انوع قابل مشاهده در بدن پروانه‌ها و سنگ عقیق را می‌توان تا ریزساختارهای درونی‌شان که از یک نظم سیستماتیک پیروی می‌کنند، دنبال کرد. محققان آزمایشگاه کاوندیش تلاش کرده‌اند این ویژگی را بازسازی کنند.

تولید عقیق‌های پلیمری با پرورش بشکه‌هایی از نانوکره‌های شفاف پلاستیکی آغاز شد که هرکدام از آن‌ها دارای یک هسته جامد و قسمت بیرونی چسبنده بودند.

محققان این نانوکره‌ها را به شکل یک توده ژلاتینی خشک کرده و سپس ورق‌های حاوی ساندویچی از این نانوکره‌ها را با استفاده از غلطک‌های متوالی خم کردند که در نهایت به تولید بسته‌های منظم‌شده سیستماتیک منجر شد.

محققان اندازه نانوکره‌های اولیه را برای ایجاد رنگهای مختلف تغییر دادند تا ماده در زمان کشیده یا فشرده شدن، تغییر رنگ بدهد.

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.

امکان تولید ارزان گاز هیدروژن برای صنایع پتروشیمی در کشور

به گزارش سرویس علمی ایسنا، با وجود اینکه هیدروژن دومین عنصر فراوان در طبیعت است، اما به دلیل میل ترکیبی بالای آن، به ‌صورت عنصری در دسترس نیست و این ماده را می‌توان از سوختن مواد فسیلی نظیر زغال‌سنگ، نفت و گاز به دست آورد.

امروزه فرایندهای مختلف دیگری نیز جهت تولید هیدروژن معرفی شده و مورد ارزیابی قرار گرفته ‌است با این وجود در حال حاضر 98 درصد از کل هیدروژن تولید شده در جهان از احتراق سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود.

محصولات تولید شده‌ ناشی از سوختن هیدروژن در حضور هوا و حرارت فقط آب است، بنابراین این گاز علاوه بر کاربردهای فراوان در صنایع مختلف، می‌تواند به ‌عنوان یک سوخت پاک مورد استفاده قرار بگیرد.

در این زمینه تحقیقاتی در دانشگاه گیلان اجرایی شد. دکتر محمدحسن لقمانی، مجری طرح، هدف از انجام این طرح را سنتز یک نانوکاتالیست کار آمد برای تسریع مؤثر واکنش تولید گاز هیدروژن ذکر کرد و ادامه داد: تولید هیدروژن به کمک نانو ذرات موجب رفع نیاز به استفاده از منابع فسیلی می‌شود و از آنجایی‌که ذخیره‌ گاز هیدروژن در سیلندر با خطر انفجار همراه است، استفاده از این روش، شرایطی را فراهم می‌کند تا گاز هیدروژن در حین تولید در محل موردنظر همزمان مصرف شود.

وی با بیان این که سدیم بوروهیدرید یک ماده‌ معدنی است که بیشترین مقدار هیدروژن را در بین هیدریدهای فلزی دارد، یادآور شد: با استفاده از فرایند هیدرولیز کاتالیستی می‌توان گاز هیدروژن را از این ماده آزاد کرد از این ‌رو در این تحقیقات از نانوذرات کبالت بورید به‌ عنوان کاتالیست در فرایند هیدرولیز سدیم بوروهیدرید استفاده شد.

به گفته این محقق، نانو ذرات کبالت بورید به دلیل انرژی سطح بالا تمایل دارند به شکل کلوخه تجمع کنند و در این طرح نیز با استفاده از تری فنیل فسفین و یون‌های لانتانیم و زیرکونیم، نانو ذرات کبالت بورید بدون تجمع سنتز شدند. استفاده از این نانوکاتالیست‌های پایدار شده موجب می‌شود بازده فرایند هیدرولیز به بیش از 95 درصد افزایش یابد.

مجری طرح اضافه کرد: در این پروژه تحقیقاتی نانو کاتالیست کبالت بورید در شرایط رفلاکس و در جو گاز آرگون سنتز و به‌منظور پایدار کردن آن از تری فنیل فسفین استفاده شد و در ادامه نانو ذرات سنتز شده مشخصه یابی شدند.

وی اضافه کرد: گاز هیدروژن در صنایعی چون صنعت پتروشیمی و همچنین صنایع کوچکتر نظیر کارخانه‌های تولید روغن خوراکی، مواد شوینده و چسب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمدحسن لقمانی و دکتر عبدالله فلاح شجاعی اعضای هیأت علمی دانشگاه گیلان است و نتایج آن در مجلهInternational Journal of Hydrogen Energy به چاپ رسیده است.

نمایی زیبا از تپه‌های شنی یخ زده مریخ

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از ناسا، در این تصویر مریخ با تپه‌های شنی یخ زده پوشیده شده است.

این تصویر در تاریخ 27 مارس توسط دوربین "های‌رایز" HiRISE مخفف (High Resolution Imaging Science Experiment)  و به معنی "آزمایش علمی تصویربرداری با وضوح بالا"  گرفته شده که بر روی مدارگرد شناسایی مریخ قرار دارد.

این تصویر نشان دهنده یک زمین بوده که شبیه به یک ورق موجدار از فلز زنگ زده است. این تپه‌های شنی میزان کافی از نور خورشید را برای شروع یخ زدایی پوشش های فصلی خود از دی اکسید کربن در اواخر زمستان در نیمکره جنوبی مریخ دریافت می‌کنند و هنگامیکه برخی از گازهای تحت فشار انتشار می‌یابند، نقاط قابل مشاهده تشکیل می‌شوند.

گیاهان با انسان ارتباط برقرار می‌کنند

محققان دریافتند گیاهان نسبت به لمس، از خود پاسخ نشان می‌دهند.

محققان از مدت‌ها پیش در مورد اینکه آیا گیاهان قادر به تعامل با انسان و یا دیگر گیاهان هستند بررسی‌هایی انجام داده و به نتایجی هم دست یافته‌اند.

دانشمندان دانشگاه غرب استرالیا (UWA) با انجام مطالعه‌ای نشان دادند، گیاهان از طریق خاک با یکدیگر صحبت می‌کنند و نسبت به لمس پاسخ می‌دهند.

نتایج تحقیقات نشان داد، هیچ نشانه‌ای از پاسخ گیاهان به لمس مشاهده نشد، اما محققان دریافتند بعد از این‌که روی گیاه با آب اسپری شود، تغییرات ژنی بعد از چند دقیقه آغاز می‌شود و به مدت نیم ساعت طول می‌کشد.

پژوهشگران همچنین دریافتند هیچ نوع ترکیبات فعالی که منجر به آغاز یک تغییر شود وجود ندارد.

تغییرات در ژن گیاهان تنها در زمان اسپری با آب نبود، بلکه زمان لمس با انگشت و یا موچین و یا افتادن سایه بر روی گیاه هم دیده شد.

اولیور ون اکن محقق این بررسی اظهار کرد: این تغییرات در هنگام بارش باران، وزش باد و یا حرکت حشرات در اطراف گیاه هم اتفاق می‌افتد.

وی افزود: اگرچه افراد به طور کلی بر این باورند که گیاهان این حس را متوجه نمی‌شوند، اما بررسی‌های انجام شده حاکی از آن است که گیاهان نسبت به لمس بسیار حساس هستند و می‌توانند بیان ژنی و دفاع داشته باشند و به طور بالقوه سوخت‌وساز خود را تغییر دهند.

اما علت پاسخ گیاهان به این شرایط چیست؟ محققان اظهار می‌کنند: گیاه برای محافظت از خود و تطبیق با شرایط محیطی مثل افزایش آب و یا نور این پاسخ‌ها را دارد.

اکن ادامه داد: بر خلاف حیوانات گیاهان قادر به فرار از شرایط خطرناک نیستند، در عوض به نظر می‌رسد با استفاده از سیستم‌های دفاعی درونی خود به شرایط استرس پاسخ می‌دهند. آنها از این طریق خطر را شناسایی کرده و به آن پاسخ مناسب می‌دهند.

این یافته‌ها منجر به تفکر درباره تعاملات ما با گیاهان اطراف شد. این در حالی است که گیاهان نمی‌توانند از خود دفاع کنند، اما متوجه بسیاری از موارد هستند.

غاری که با نور کرم‌های شب‌تاب روشن می‌شود

غاری در نیوزلند به طور باورنکردنی بدون هیچ فناوری می‌درخشد.

غار رواکوری(Ruakuri) در نیوزلند از سنگ‌های آهکی تشکیل شده و نه تنها از لحاظ ساخت جغرافیایی بلکه نور عجیب ساطع شده از کرم‌های شب‌تاب آن نیز بسیار خارق‌العاده است.

این غار عجیب در سال 1887 کشف شد و محققان همچنان قسمت‌های عمیق این غار را بررسی می‌کنند. برای نخستین بار چیف تین و فرد مک انگلیسی از طریق رودخانه وارد این غار شدند.

گردشگران از سال 1889 با راهنمایی چیف تین و همسرش هاتی وارد این غار شدند. در سال 1906 حکومت مدیریت این مکان را به عهده گرفت.

هر ساله این مکان شاهد بازدید گردشگران فراوانی است که توسط ماموران راهنمایی می‌شوند البته این راهنماها فرزندان و نوادگان چیف تین و همسرش هستند.

کشف 39 منبع جدید آلودگی هوا توسط ماهواره ها

دانشمندان سازمان محیط زیست و تغییر آب و هوای ناسا در کانادا و پژوهشگران دانشگاه مریلند در کالج پارک و دانشگاه دالهاوزی 39 منبع عمده گزارش نشده آلودگی هوا را کشف کردند.

 این پژوهشگران با استفاده از سیستم تصویربرداری ماهواره‌ای آژانس فضایی، منابعی را شناسایی کردند که دارای آلاینده سمی دی اکسید گوگرد بوده و توسط انسان بوجود آمده است.

دی اکسید گوگرد (SO2) با باران اسیدی در ارتباط بوده و روی زمین توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا کنترل می شود. این سازمان برای مدیریت بهتر این آلاینده سمی، نیازمند آگاهی از محل آن است.

پژوهش جدید همچنین به دانشمندان اجازه می‌دهد تا منابع کوچکتر، مانند "فعالیتهای مربوط به نفت" و نیروگاههای بیشتری را شناسایی کنند.

دانشمندان با استفاده از تصاویر ماهواره ای از منابع دی اکسید گوگرد و پس از تجزیه و تحلیل داده‌های جمع آوری شده بین سالهای 2005 تا 2014 قادر به شناسایی دقیق"نقاط مهم" از محل انتشار این گازهای سمی شدند که تاکنون گزارش نشده بود.

این پژوهش نشان داد که منابع آلودگی، نیروگاههای برقی هستند که انرژی خود را از زغال سنگ تامین می‌کنند. کارخانه‌های ذوب و عملیات نفت و گاز عمدتا در خاورمیانه و در مکزیک و روسیه واقع شده است.

ناسا می گوید که سطح انتشار گزارش شده در برخی از این مناطق دو تا سه برابر کمتر از سطح آلودگی است که دانشمندان پس از مطالعه داده های ماهواره ای در طول 9 سال پیدا کرده اند.

بررسی اثر ریز جلبک بر روی جوانه زنی بذر شنبلیله

درس خوان مجری طرح در گفت وگو با خبرنگار خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا) منطقه خلیج فارس، اظهار کرد: در این تحقیق از ریز جلبک "کلرلا ولگاریس" به عنوان کود زیستی برای گیاه شنبلیله استفاده شد که نتایج آن حاکی از افزایش درصد جوانه زنی بر روی گیاه شنبلیله بود.

وی خاطرنشان کرد: ریز جلبک مورد آزمایش تاثیری در فرایند سرعت جوانه زنی نسبت به نمونه شاهد مشاهده نشد. نمونه‌هایی که در روشنایی قرار داده بودند درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی را نسبت به نمونه موجود در تاریکی افزایش داد.

درس خوان در ادامه افزود: تغییراتی در وزن تر، ریشه، ساقه و برگ در نمونه‌ای که با جلبک، تیمار شده بودند نسبت به نمونه شاهد مشاهده شد که وزن تر در نمونه تیمار شده با جلبک نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد.

این تحقیق توسط درس خوان از اساتید مدعو گروه زیست شناسی دانشگاه پیام نور خمیر و دانشجویان گروه زیست پیام نور در آزمایشگاه این دانشگاه صورت گرفت.

آغاز پروژه 10 ساله ژنوم مصنوعی انسان

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از مجله ساینس، این طرح جاه‌طلبانه که با نگرانی‌هایی در زمینه اخلاق روبرو است می‌تواند پروش اندام انسان را برای پیوند ممکن ساخته و توسعه واکسن‌ها را تسریع بخشد.

این ایده هم‌اکنون به دلیل احتمال استفاده از آن در آینده برای تولید کودکان بدون والدین و پنهان‌کاری در مورد جسله‌ای که اخیرا پشت درهای بسته انجام شده بود، به شدت مورد انتقاد قرار دارد.

طرفداران این طرح از آن تصور پروژه‌ای در مقیاس مشابه پروژه ژنوم انسان دارند که در سال 2003 به نقشه‌برداری کل ژنوم تعیین توالی شده انسان پرداخته بود.

این پروژه ملقب به پروژه نوشتن ژنوم انسان (HGP-write) است زیرا ساخت ژنوم بیشتر از خوانش کد ژنتیکی به معنی نوشتن آن است. این پروژه قصد دارد هزینه مهندسی کردن قطعات دی‌.ان‌.ای را در آزمایشگاه کاهش دهد.

جورج چرچ، استاد ژنتیک دانشکده پزشکی هاروارد و یکی از 25 مولف این مقاله اظهار کرد: هدف جدید بسیار بلندپروازانه‌تر بوده و تمرکز بیشتری بر درک کاربردهای عملی در مقایسه با پروژه اصلی ژنوم انسان خواهد داشت.

پشتیبانان این پروژه ابراز امیدواری کردند که پس از جمع‌آوری 100 میلیون دلار کمک مالی از منابع عمومی، خصوصی،‌ بشردوستانه و دانشگاه در سراسر جهان بتوانند این پروژه را امسال راه‌اندازی کنند. آن‌ها هیچ برآوردی در مورد کل هزینه‌ها ارائه نکرده و تنها اظهار کردند که احتمالا کمتر از هزینه سه میلیارد دلاری پروژه ژنوم انسان خواهد بود.

ژنوم الگوی ژنتیکی هر موجود زنده است؛ مجموعه کاملی از دی‌.ان‌.ای که همه دستورالعمل‌های لازم برای بقا و رشد در آنها آمده است.

تعیین توالی ژنوم انسان به رمزگشایی دقیق حدود سه میلیارد جفت پایه دی‌.ان‌.ای نیاز دارد که در 30 هزار ژن قرار دارند.

به گفته محققان، ژنوم مصنوعی یک فرمت منطقی از ابزار مهندسی ژنتیک است که برای 40 سال گذشته بطور ایمن در صنعت فناوری زیستی مورد استفاده بوده و مزایای مهم اجتماعی را ارائه کرده است.