وبلاگ تخصصی انجمن علمی باغبانی دانشگاه ساری |
تاریخچه
چهل سال پیش ریچارد فایمن1 ، متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل، 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.
بنابراین جرقه آغاز فناوری نانو به زمان سخنرانی فاینمن باز میگردد اما عبارت "نانوفناوری" 2 اولین بار توسط توسط
" نوریوتاینگوچی" استاد دانشگاه علوم توکیو 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.
ریچارد فاینمن
در حالی که تعاریف زیادی برای فناوری نانو وجود دارد ، موسسه پیشگامی ملی نانوفناوری 3در آمریکا (که نهاد دولتی متولی این فناوری در کشور آمریکاست) تعریفی را برای فناوری نانو ارائه می دهد که در برگیرنده هر سه تعریف ذیل باشد:
1- توسعه فناوری و تحقیقات در سطوح اتمی ، مولکولی و یا ماکرومولکولی در مقیاس اندازه ای 1 تا 100 نانومتر.
2- خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سیستمهایی که به خاطر اندازه کوچک یا حد میانه آنها، خواص و عملکرد نوینی دارند .
3- توانایی کنترل یا دستکاری در سطوح اتمی
برای اطلاعات بیشتر در مورد تعاریف مختلف فناوری نانو میتوان به سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو بخش تعاریف مراجعه کرد.
در مقالات و نوشتههای عمومی واژه فناوری نانو گاهی به هر فرآیند کوچکتر از اندازههای میکرون اطلاق میگردد که میتواند فرآیند لیتوگرافی را نیز شامل شود. به خاطر همین بسیاری از دانشمندان هنگامی که میخواهند درباره فناوری نانو به معنی واقعی و علمی کلمه صحبت کنند از آن به عنوان فناوری نانومولکولی یاد میکنند که به معنی فناوری نانو در ابعاد مولکولی میباشد.
در بخش دانش و فناوری سایت تبیان ما تعریف مورد نظر را بدین صورت پذیرفتهایم: فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روباتهای میکروسکوپی)؛ توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتی که اندازه آنها تنها چند نانومتر است
مساله قابل توجه این است که میتوان چنین ساختارهایی در ابعاد مولکولی را به کمک انتخاب مناسب مراحل واکنشهای شیمیایی تولید کرد. همچنین میتوان چنین ساختارهایی را از طریق دستکاری اتمها روی سطح، به وسیله میکروسکوپهای نیروی اتمی به دست آورد.
اگر بپذیریم که نانوفناوری، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی، اتمی و استفاده از خواص آن سطوح است، آنگاه در مییابیم کاربردهای این فناوری، در حوزههای مختلف اعم از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، فناوری زیستی، الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا، امنیت ملی و غیره خواهد بود؛ به گونهای که به زحمت میتوان عرصهای را که از آن تأثیر نپذیرد معرفی نمود. به عنوان مثال، لاستیکهای با عمر بالای ده سال و دارورسانی به تک سلولهای آسیب دیده در بدن، از تواناییهایی است که بشر به مدد نانوفناوری به آن دست یافته است. دانشمندان امیدوارند با گسترش فعالیتها در نانوفناوری، علاوه بر صرفهجوییهایی که در اثر ارتقای کیفیت در محصولات سنتی ایجاد میکنند، به مواد و محصولات با خواص جدید و چند منظوره دست یابند.
به دلیل تأثیر این فناوری بر اکثر صنایع و فناوریهای موجود، عقیده صاحب نظران این است که متخصصان رشتههای مختلف بدون گرایش به مباحث نانو در دهههای آینده، فرصتی برای رشد نخواهند داشت و شکوفایی بسیاری از فناوریهای مهم از جمله فناوری اطلاعات و بیوتکنولوژی به عنوان دو دستاورد بسیار عظیم قرن بیستم بدون بهرهگیری از نانوفناوری دچار اختلاف خواهند شد. از این جهت این مسئله برای دانشگاهیان، محققان و مسؤولان هر کشور امری حیاتی است.
در کشور هلند برنامه های مختلف و جالبی برای سرگرم کردن مردم و همچنین جلب جهانگردان طراحی شده است. یکی از این برنامه ها ? کارنوال میوه است. این برنامه هر ساله در یکی از شهر های کوچک هلند? شهر تیل ? برگزار می شود.
همانگونه که در عکس ها می بینید? در این برنامه با استفاده از انواع میوه های فصل? حبوبات ?سبزیجات و سایر محصولات کشاورزی اشکال مختلف ?بدیع و زیبایی طراحی شده بود. از مجسمه های میوه ایی حیوانات مختلفی چون طوطی ? عنکبوت و اژدها گرفته تا مجسمه های از انسان و حتی خود میوه ها نظر هر بیننده ای را به خود جلب می کرد. این مجسمه ها توسط تراکتور های کوچکی در خیابان های شهر به حرکت در می امدند و مردم دورتادور خیابانها تماشاگر عبور این کاروان عجیب و غریب بودند. از آلو گرفته ? تا تمشک ? توت فرنگی ? هویچ? پرتقال ? سیب ? کلم ? فلفل? لوبیا ?عدس و خلاصه تمام محصولات کشاورزی در تزیین این مجسمه ها استفاده شده بود.
امسال چهل و ششمین سال اجرای این برنامه بود و هر کدام از شهرهای محوری هلند در تولید میوه با طراحی شکلی در این کارنوال شرکت کرده بودند..همچنین برخی از چمن های داخل شهر نیز با استفاده از میوه ها تزئین شده بود. بنا بر خبر سایت این کارنوال? هر سال حدود ??? هزار نفر از این مراسم دیدن می کنند. البته پس از عبور این کارنوال از خیابان های شهر ? این اشکال میوایی دو روز نیز در نمایشگاهی در شهر تیل نگهداری می شوند و افراد می توانند با تهییه بلیط از آنها دیدن نمایند.
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.
از بین تدابیر موجود در مدیریت آفات کشاورزی استفاده از آفت کش ها و سموم سریعترین و ارزان ترین روش برای واکنش به یک وضیت اضطراری است . روش های کنترل زیستی در حال حاضر بسیار هزینه بر هستند . در این روش ها کنترل آفت از طریق یکی از دشمنان طبیعی آن آفت صورت می گیرد . امروزه مصرف بی رویه آفت کش ها مشکلات زیادی را ایجاد کرده اند این مشکلات شامل اثرات سوء بر سلامت انسان ( ایجاد مسمومیت های حاد یا بیماری های مزمن ) ، تاثیر این مواد بر حشرات گرده افشان و حیوانات اهلی مزارع و همچنین ورود این مواد به آب و خاک و تاثیر مستقیم وغیر مستقیم آن در این نظام های زیستی می باشد .
مهمترین سوال در زمینه استفاده از آفت کش ها این است که :چقدر از این سموم استفاده کنیم ؟ استفاده از داروهای (سموم) هوشمند در ابعاد نانو می تواند راه حل مناسبی باشد . این داروها که قابلیت حرکت در گیاه را دارند در بسته هایی که حاوی نشانی خاصی هستند قرار میگیرند .برچسب نشانی یک کد مولکولی است که بر روی بسته نصب شده و به بسته اجازه میدهد که به بخشی از گیاه که مورد حمله عامل بیماری یا آفت قرار گرفته تحویل داده شود . این ناقلین در ابعاد نانو همچنین دارای خود تنظیمی نیز می باشند به این معنی که دارو فقط به میزان لازم به بافت گیاهی تحویل داده می شود .
این حسگرها شامل ترکیبات زیستی مانند یک سلول ، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و قادرند که تغییرات ایجاد شده در مولکول های اطراف خود را گزارش دهند . این گزارش ها توسط سیگنالهایی که مبدل انرژی به تناسب با مقدار آلودگی تولید میکند دریافت می شوند. بنابراین اگر تجمع زیادی از عامل بیماری در اطراف این حسگرها وجود داشته باشد سیگنال های قوی فرستاده می شوند . ارزیابی حضور آلاینده ها در محیط توسط حسگرها در چند دقیقه میسر است اما با استفاده از روش های رایج حداقل 48 ساعت زمان برای تشخیص نیاز است . از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد پلاستیک های جدید در صنعت بسته بندی مواد غذایی است . در تولید این پلاستیک ها از فناوری نانو ذرات استفاده شده است . اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و همچنین تغییر رنگ آنها میشود . در این پلاستیک جدید نانوذرات به صورت زیگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می شوند .
فناوری نانو با استفاده از فرایندهای طبیعی زیستی ، شیمیایی و فیزیکی در بازیافت مواد باقیمانده از محصولات کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی و یا مواد شیمیایی صنعتی نیز نقش دارد . به طور مثال از زمان برداشت پنبه تا تولید پارچه بیش از 25 % الیاف به ضایعات تبدیل می شوند . در دانشگاه کرنل در آمریکا روشی تحت عنوان «ریسندگی الکتریکی» ابداع شده که با استفاده از این روش از ضایعات پنبه محصولاتی مانند کلافهای پنبه و نخ البته با کیفیت پایین تر تولید میکنند . دانشمندان علوم پلیمر از این روش برای تولید نانو فیبرها از سلولز که 90% الیاف پنبه را تشکیل می دهد استفاده کرده اند و الیافی کمتر از 100 نانومتر تولید کرده اند که 1000 بار کوچکتر از الیاف فعلی است . یکی از کاربردهایی که برای این الیاف ریز سلولزی بیان شده جذب آفت کش ها و کودهای شیمیایی از محیط برای جلوگیری از ورود آنها به اکوسیستم و رها کردن مجدد این مواد در محیط در مواقع مورد نیاز است . از دیگر محصولات فناوری نانو ، نانو کاتالیزورها هستند که قابلیت تبدیل روغن های گیاهی به سوخت را جهت ایجاد منابع جدید انرژی دارند . پیشرفت در زمینه علوم گیاهی ، کشاورزی و صنایع غذایی رابطه مستقیمی با پیشرفت در تحقیقات زیست شناسی سلولی و مولکولی دارد . تولید ابزارهای جدید تحول شگرفی در تحقیقات سلولی و مولکولی ایجاد کرده است . امروزه میکروسکوپ هایی که قابلیت ایجاد مشاهده در مقیاس نانو را دارند در توسعه علوم زیستی نقش مهمی را ایفا می کنند. |
باغبانی یکی از گسترده ترین شاخه های علم کشاورزی می باشد و شامل بخش وسیعی از فعالیت ها می گردد . به طور کلاسیک باغبانی به پنج شاخه اصلی میوه کاری ، سبزیکاری ، بیوتکنولوژی ، فضای سبز ، گلکاری تقسیم می گردد که فارغ التحصیلان می توانند در صورت تمایل به ادامه تحصیل در رشته باغبانی یکی از رشته های فوق را انتخاب نمایند . البته برای ادامه تحصیل در مقطع فوق لیسانس رشته های بسیاری وجود دارد که مهندسان کشاورزی توانایی شرکت در آنها را دارند .
به طور کلی یک مهندس باغبانی با توجه به دروس مختلفی که هر یک مربوط به یکی از شاخه های کشاورزی می باشد تواناییهای کلیه رشته های دیگر را به طور نسبی دارد .
فعالیت هایی از قبیل احداث گلخانه ، مدیریت کشت های گلخانه ای ، احداث باغ ، کاشت و پرورش انواع گل های پیازی ، گلدانی ، شاخه ای ، کاشت انواع سبزیجات ، کاشت سیب زمینی و کلیه صیفی جات و حتی ذرت و آفتابگردان که مختص مهندسان باغبانی می باشد و در موارد فوق اطلاعات بسیار کاملی در اختیار دارند . یک مهندس باغبانی به راحتی می تواند آفات و بیماری های تیپیک ( معروف و شایع ) را شناسایی نماید و در صدد رفع آنها برآید . ( این وظیفه اختصاصی مهندسان گیاه پزشکی می باشد ) . همچنین یک مهندس باغبانی با گذراندن دروسی پیرامون فیزیولوژی پس از برداشت در ارتباط با نحوه انبار کردن محصولات کشاورزی و چگونگی افزایش ماندگاری محصولات اطلاعات با ارزشی در اختیار داشته و توانایی اداره انبار و سردخانه های محصولات کشاورزی را داراست .
یک مهندس باغبانی اطلاعات بسیار کاملی در رابطه با اصلاح نباتات و چگونگی بذرگیری در اختیار دارد و می تواند در این زمینه نیز فعالیت های مفیدی را انجام دهد .
یکی از مهمترین توانایی های مهندسان باغبانی تشخیص کمبود های عناصر غذایی در گیاهان و تجویز فرمول های کودی مناسب می باشد . این توانایی جزو توانایی های اختصاصی مهندسان باغبانی می باشد و امروزه نیز ارزش بسیار زیادی دارد .
از جمله فعالیت های درآمد زای مهندسان باغبانی در حال حاضر طراحی و نگهداری از فضای سبز می باشد که روز به روز هم در حال گسترش می باشد .
فعالیت در پروژه های کشت بافت ، کشت های بدون خاک ( هیدروپونیک ) و همچنین بیوتکنولوژی هم از توانمندی های نوین مهندسان باغبانی می باشد که در دنیای امروز بسیار ارزشمند می باشد و گسترش بسیار زیادی یافته است
نوشته شده توسط: میثم اشجعی
نوشته شده توسط: میثم اشجعی