لینک
|
نوشته شده در 88/01/22ساعت توسط Parsa |
تهیه نانوذرات سلولز برای ساخت نانوکامپوزیتهای زیست تخریب پذیر
تهیه نانوذرات سلولز برای ساخت نانوکامپوزیتهای زیست تخریب پذیر
محققان گروه مهندسی چوب و کاغذ دانشگاه تهران با همکاری دانشگاه پلی تکنیک گرنوبل فرانسه طی پژوهشی موفق به سنتز ذرات نانومتری سلولز موسوم به ویسکرهای سلولز و تهیه نانو کامپوزیتهای زیست تخریب پذیر به کمک این نانوذرات شدند.
به گزارش خبرگزاری مهر، دکتر مهدی روحانی محقق ایرانی در رابطه با کاربرد نتایج این پژوهش گفت: مواد نانو کامپوزیتی حاصل از نانو کریستال سلولز در ساخت روکشهای پیشرفته و قطعات داخلی خودرو کاربرد دارد. همچنین به دلیل غیر سمی و خنثی بودن این مواد، نانوکامپوزیت تولید شده در صنایع داروسازی، غذایی، کاغذ سازی، آرایشی و بهداشتی و ساخت پروتزها در صنایع پزشکی نیز استفاده میشود.
وی افزود: ویسکرها یا نانوکریستالهای سلولز که ذرات میله ای شکل با درجه تبلور بالا و سطح مشترک ویژه در حدود چند صد مترمربع در هر گرم هستند به دلیل ساختار تک کریستالی، شکل میله ای بلند و منظم و همچنین قیمت پایین، گزینه مناسبی برای بهبود خواص مکانیکی پلیمرهای مصنوعی و طبیعی هستند.
روحانی در دسترس بودن و قابلیت تجدید شوندگی را از دیگر خصوصیات مهم این نانوذرات دانست و ادامه داد: این پژوهش به سه فاز اصلی تقسیم شد. این فازها شامل تهیه نانو کریستالهای سلولز از "لینتر" پنبه و بررسی و شناسایی آنها به وسیله میکروسکوپ الکترونی، تهیه نانوکامپوزیتهای حاصل از اختلاط نانو کریستالهای سلولز و کوپلیمرهای پلی وینیل الکل (PVA) و بررسی و شناسایی خواص نانو کامپوزیتهای ساخته شده می شود.
این محقق در ادامه اضافه کرد: با تلاش فراوان محققان ایرانی در طی سه سال در داخل کشور، مراحل مهمی از این پژوهش به طور موفقیت آمیزی انجام شد ولی به دلیل در دسترس نبودن همه امکانات و تجهیزات مورد نیاز و همچنین نبود تجربه لازم در داخل کشور در این زمینه مراحل پایانی پژوهش طی یک فرصت مطالعاتی 9 ماهه در کشور فرانسه تکمیل شد.
روحانی به دغدغه های جهانی صنایع تولیدی در جایگزین کردن محصولات حاصل از پلیمرهای غیرقابل تجزیه با جایگزینهای زیست تخریب پذیر اشاره کرد و سرمایه گذاری صنایع داخلی در این زمینه را برای کاهش آلودگیهای زیست محیطی لازم دانست.
وی با بیان اینکه این پژوهش با همکاری دکتر قنبر ابراهیمی و دکتر علی نقی کریمی از ایران و دکتر محمد ناصربلقاسم، دکتر یوسف حبیبی و دکتر آلن دوفرن از فرانسه انجام شد، افزود: جزئیات این پژوهش، در مجله European Polymer (جلد 44، صفحات 2498-2489، سال 2008) به چاپ رسیده است.
لینک
|
نوشته شده در 88/01/22ساعت توسط Parsa |
الف) توليد سموم و کودهاي شيميايي: با استفاده از نانوذرات و نانوکپسولها ميتوان کودهايي با رهايش کنترلشده يا تأخيري توليد نمود. همچنين جذب کودها و سمهايي که با اين ابعاد توليد ميگردند، راحتتر شده و نسبت به سموم رايج تأثير بيشتري دارند.
علاوه بر آن ميتوان سموم زيستسازگار ايجاد کرده و از آلودگي محيط زيست پرهيز نمود.
ب) صنايع غذايي:
• توليد وسايل آزمايشگاهي قابل حمل (نانوحسگرها، بيوحسگرها)
• تشخيص اسيدهاي نوکلئيک و يا متابوليتهاي کنترل کيفي و ايمني مواد غذايي مانند تشخيص عوامل بيماريزا در مواد غذايي
• استفاده از پروتئينها در ترکيب با ساير مواد معدني به منظور ايجاد وسايل و مواد جديد.
• استفاده از سيستمهاي نانوفيلتراسيون در صنايع غذايي به منظور عبور انتخابي مواد براساس شکل و اندازه.
• نانوکپسولهکردن عطرها و طعمهاي مختلف در مواد غذايي به منظور کنترل رهاسازي عطرها و طعمها در غذا.
• بستهبندي: مواد بستهبندي ميتوانند در ساختارهايي مانند بطريهاي نوشابه به کار روند و خصوصياتي نظير استحکام به آنها ببخشند. ويژگيهاي ديگري نيز نظير شفافيت مواد بستهبندي (که اجازه ديدن محصولات داخل بستهبندي را ميدهد) و افزايش نفوذناپذيري گازها در مواد بستهبندي (که محتويات داخل بسته را دربرابر هوا يا گازهاي بياثر محافظت ميکند) دو ويژگي هستند که ارمغان پرکنندههاي نانوذرهاي سيليکات هستند. پرکنندههاي نانوذرهاي سيليکات مورد استفاده در مواد بستهبندي که اکنون در بازار عرضه ميشوند، به خصوص در نوع Aegis شرکت Honeywell در فيلمهاي شفاف بستهبندي غذاها استفاده ميشوند، و در بطريهاي نوشابه بهعنوان يک لايه حايل مورد توجه هستند.
• استفاده از فناوري DNA نوترکيب، جهت توليد پروتئينهاي جديد با خواص ويژه که در طبيعت وجود ندارند.
• توليد نانوکامپوزيتهاي بيوپليمري از نشاسته جهت کاربردهاي غذايي و صنعتي.
ح) با توليد سيستمهاي آناليز قابل حمل، نظارت لحظهبه لحظه سلامتي يک گياه، تجويز استفاده از يک کود يا احتمال بروز يک آفت امکانپذير ميگردد.
د) ايجاد گلخانههاي کمهزينهتر با صرفهجويي در مصرف انرژي و دوام بيشتر اسکلت در برابر رطوبت.
ه) علوم دامي
• پايش سلامت حيوان (با استفاده نانوحسگرها، نانوبيوحسگرها)
• شتاب تحقيقاتي در اصلاح نژاد انواع دام و طيور و آبزيان مؤثر
• توليد خوراکهاي غيربيولوژيک دامي
• توليد داروهاي دامي
و) نانوبيوتکنولوژي:
بيوتکنولوژي، استفاده از ساختارهاي زنده در کاربردهاي مختلف است. ولي نانوبيوتکنولوژي، استفاده از قابليتهاي نانوتکنولوژي در کاربردهاي زيستي است. نانوبيوتکنولوژي به ما اجازه ميدهد تا اجزاء و ترکيبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جديدي را با استفاده از روشهاي جديد خودآرايي، بسازيم. در روش خودآرايي، براي سرهمکردن اجزاء، نياز به روبات يا ابزار ديگري نيست.
ايجاد ساختارهاي برمبناي DNA در مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي، ايجاد تحول و انقلاب جديد در اين علوم خواهد بود. تحقيقات گسترده و سرمايهگذاريهاي جهاني در ساخت سيستمها، فرآيندها يا فرآوردههاي زير، نشاندهنده رويکرد جديد محققين علوم و صنايع زيستي، صاحبان سرمايه و دولتهاي مختلف به نانوبيوتکنولوژي است.
• ساخت سيستمهايي به منظور دارورساني 
• بيوسنسورهايي به منظور آزمايشگاههاي طراحيشده روي يک تراشه بسيار کوچک
• ساخت ابزارهاي نانومتري برپايه DNA
تحقيقات نشان ميدهد که استفاده از ابزارها و سيستمهاي نانوساختاري ميتواند فرآيند آزمايشگاهي کنوني توالي ژنها و تشخيص حالت ژن را بسيار کارآمد کرده و قطعاً تشخيص ساختار ژنتيک فردي، روشهاي شناسايي و درمان بيماريها را دچار انقلاب خواهد کرد.
باتوجه به اهميت رشتههاي DNA در ژنتيک مولکولي و بيوتکنولوژي و با عنايت به اينکه DNA يک ساختار بسيار مهم و مناسب براي کاربردهاي نانوتکنولوژي است، تحقيقات زيادي در مورد ايجاد اشکال پيوندي با استفاده از مولکولهاي DNA شاخهدار و پايدار انجام شده است.
با استفاده از اين فناوري نوين، امكان تغيير و دستکاري در ژنهاي گياهان و حيوانات فراهم شده و درنتيجه گياهاني توليد خواهند شد که نسبت به آفات، ويروسها، باکتريها، قارچها و علفکشها مقاوم شده و از اين طريق کنترل بهينة آفات و علفهاي هرز موجب کاهش مصرف سموم و آفتکشها ميگردند، که اين همه گامي در جهت پايداري در کشاورزي و حفظ و حراست از محيط زيست ميباشد.
نتيجهگيري
مباحث جمعيت، غذا، بهداشت و ايمني چالشهاي جدي هستند که به موضوع روز مجامع علمي، سياسي و اقتصادي دنيا تبديل شدهاند. بنابراين بايستي به سوي ترويج فناوريهايي حرکت کنيم که قابليت توليد گياهان، دامها و بطور کلي موجوداتي با ويژگيهاي برتر را داشته باشند.
بايد بتوان دامها را به شيوهاي دقيق و کيفي در مقابل بيماريهاي مهلک ايمن کنيم و درنهايت بايد بتوان امنيت غذايي و به تبع آن امنيت اقتصادي و اجتماعي را در کشور بنا نهاد. امروزه توليد فرآوردههاي جديد مثل پلاستيکهاي تجزيهشونده، آنزيمهاي صنعتي و غيره به روشهاي "سازگار با محيط زيست"، کشاورزي را سودآورتر و مفيدتر كرده است زيرا به شيوههاي جديد و سودمند ميتوان گياهان را با ويژگيهاي فوق توليد نمود. نانوتکنولوژي بهعنوان انقلاب صنعتي آينده، در حال تغيير وضعيت کنوني جهان است و تأثيرات آن بهعنوان رشتهاي که حيات موجودات زنده را دگرگون ميکند، از اهميت ويژهاي برخوردار است. به نظر ميرسد دانشمندان، سياستمداران و مردم هر کشور بايد براي بررسي فرصتها و تهديدهاي نانوتکنولوژي مطالعه کنند تا بتوانند با تحليل صحيح از انقلاب آيندة جهان، مسائلي که پيرامون فرصتها و تهديدهاي آن بوجود خواهد آمد را درک نمايند. باتوجه به اين که پارهاي از کشورها در مسير انقلاب صنعتي نانوتکنولوژي قرار گرفتهاند، و براي استفاده از نتايج و منافع آن آماده ميشوند، ما نيز بايستي ناگزير در اين زمينه به تحقيقات بپردازيم.
منبع: ستاد ويژه توسعه فناوری نانو (با حذف بعضی قسمتهای مقاله اصلي)
لینک
|
نوشته شده در 88/01/17ساعت توسط Parsa |
