پایگاه خبری تحلیلی آریا جوان

آخرين مطالب

تولید ابرگیاهان باکمک دانش نانو مواد فناوري

تولید ابرگیاهان باکمک دانش نانو مواد

  بزرگنمايي:

آریا جوان - اخیرا دانشمندان با به‌‌عمل‌‌آوردن موادی برپایه‌‌ی نانو تحت‌‌عنوان MOFs توانسته‌‌اند گیاهانی باقابلیت‌‌های خارق‌‌العاده تولید کنند.

سالیان درازی است که نویسندگان ژانر علمی-تخیلی در داستان‌‌های خود رویای خلق گونه‌‌های دورگه از انسان و ماشین را به تصویر کشیده‌‌اند؛ موجوداتی شگفت‌انگیز که با توانایی‌‌های خارق‌‌العاده‌‌ی خود، ذهن انسان را بامفهومی تکان‌دهنده درگیر کرده‌اند. بااین‌‌حال، آنچه که این روزها بیش از یک گونه‌‌ی سایبورگ، واقعی و دردسترس به‌نظر می‌رسد، «اَبَر گیاهان» ساخته‌‌شده با نانومواد هستند. چند روز پیش، دانشمندان خبر از پرورش گیاهانی دادند که می‌توانند نانوموادی را تحت‌‌عنوان کالبد فلزی ارگانیک (MOFs) تولید و حتی از این مواد تازه به‌عنوان پوشش‌ گیاهان نیز استفاده کنند. این گیاهان تقویت‌شده می‌‌توانند به‌‌صورت بالقوه عملکردهای جدید و مفیدی به‌‌عنوان حسگر مواد شیمیایی یا جذب مؤثرتر نور خورشید داشته باشند. این پژوهشگران نتایج پژوهش تازه‌‌ی خود را در اجلاس ملی جامعه‌‌ی شیمی آمریکا (ACS) در بهار 2019 ارائه کرده‌‌اند. دکتر جوزف ریچاردسون ، پژوهشگر ارشد این پروژه می‌گوید که بشر برای هزاران سال از مواد خارجی در گیاهان استفاده کرده است. او ادامه می‌‌دهد: یک نمونه از این کاربردها، رنگرزی گُل‌ها است. شما ساقه‌‌ی بریده‌‌شده‌‌ی یک شاخه گل را در یک رنگ فرو می‌‌کنید، رنگ ازطریق ساقه جذب می‌‌شود و به گلبرگ‌های گل نفوذ می‌کند و بدین ترتیب شما این رنگ‌‌های زیبا را می‌‌بینید. به‌دلیل شبکه‌های آوندی گسترده‌‌ی موجود در گیاهان، آن‌‌ها به‌آسانی می‌‌توانند آب و مولکول‌های حل‌شده در مایعات را جذب کنند. بااین‌حال، جذب مواد بزرگ‌تر و نانو ذراتی مانند MOFs ازطریق ریشه‌ها کمی دشوارتر است. ازاین‌‌رو، ریچاردسون و همکارانش در دانشگاه ملبورن (استرالیا) به این ایده اندیشیدند که آیا می‌‌توان گیاهان را با مواد اولیه‌‌ی سازنده‌‌ی MOFs تغذیه کرد؛ به‌‌گونه‌‌ای که پس از جذب، این مواد در داخل گیاهان به نانومواد نهایی تبدیل شوند.
دو نمونه گیاه یکسان از لیلی‌تورف که یکی از آن‌ها با پوشش MOFs فلورنت سبز حفاظت شده است (تصویر بالا)، مقایسه اثرات ناشی از پرتوی فرابنفش روی دو گیاه (تصویر پایین) MOFs که متشکل از یون‌های فلزی یا خوشه‌هایی از مولکول‌های آلی هستند، می‌‌توانند کریستال‌های بسیار متخلخلی تشکیل دهند که قادر هستند به‌‌مانند یک اسفنج، مولکول‌‌های دیگر را در خود جذب، ذخیره و نهایتا آزاد کنند. شیمیدان‌ها تاکنون هزاران نوع مختلف از این مواد را با کاربردهای گوناگون اعم از ذخیره‌سازی سوخت هیدروژنی تا جذب گازهای گلخانه‌ای و تحویل داروها در بدن ساخته‌اند. حال بهره‌‌مندی گیاهان از مقدار کمی از این ترکیبات مفید در بافت‌های خود، می‌تواند به آن‌ها توانایی‌های تازه‌‌ای بدهد که پیش‌‌ازاین هرگز در طبیعت دیده نشده بودند. مقاله‌های مرتبط:
ایجاد قابلیت دید در شب در موش‌ها با کمک نانوذرات ارائه‌ نظریه جدید شیمی برای ساخت نانومواد بهبودیافته
برای دانستن اینکه آیا گیاهان می‌توانند MOFs را در ساختار خود تولید کنند، ریچاردسون و همکارانش مقادیری از نمک‌های فلزی و رابط‌‌های ارگانیک را به آب اضافه کردند و سپس ساقه‌‌های برش‌‌خورده یا گیاهان سالم را در این محلول قرار دادند. گیاهان این مواد اولیه را درون بافت‌های خود جذب کردند که در نتیجه‌‌ی آن، دو نوع مختلف از کریستال‌های MOF فلورسنت به وجود آمدند. در آزمایش اثبات مفهوم، شاخه‌‌هایی بریده‌‌شده از نیلوفر آبی دستکاری‌شده توانستند برای تشخیص غلظت‌های کم استون در آب مفید واقع شوند؛ بدین‌‌ترتیب که هنگام جذب استون، میزان خاصیت فلورسانس مواد درون این گیاهان با افت مواجه شد. براساس این نتایج، ریچاردسون قصد دارد به بررسی این موضوع بپردازد که آیا این‌گونه‌‌های دورگه از گیاهان می‌توانند وجود مواد منفجره یا مواد شیمیایی فرار را تشخیص دهند؛ موضوعی که می‌‌تواند برای کاربرد در مکان‌‌هایی نظیر امنیت فرودگاه‌ها مفید باشد. علاوه‌‌بر گیاهانی باقابلیت تولید مواد MOFs، محصولات نهایی را می‌توان به‌‌عنوان پوششی روی گیاهان دیگر استفاده کرد تا به آن‌ها در تبدیل پرتوهای مضر فرابنفش (UV) به نور مفید برای فوتوسنتز کمک کند. ریچاردسون می‌گوید: وقتی به پرورش محصولات زراعی در فضا یا سطح مریخ فکر می‌‌کنیم که در آن‌‌ها هیچ اتمسفری وجود ندارد و درمعرض بمباران تشعشعات فرابنفش نیز هستیم، چنین موادی می‌‌توانند مفید واقع شوند. علت آن است که با چنین موادی علاوه‌‌بر اینکه می‌‌توان از گیاهان دربرابر پرتوی فرابنفش حفاظت کرد، می‌‌توان این (پرتوی مضر) را به انرژی مفید تبدیل کرد. به‌‌ویژه هر چقدرکه از خورشید فاصله‌‌ی بیشتری می‌‌گیرید، جذب نور کافی برای انجام فتوسنتز دشوارتر خواهد شد.


البته پژوهشگران پیش‌‌تر نیز بررسی توانایی‌های حفاظتی در نانو مواد را آغاز کرده‌‌اند و نتایج اولیه نیز امیدوارکننده بوده‌‌‌‌اند. این گروه شاخه‌‌هایی از گل داودی و لیلی‌‌تورف (lilyturf) را با مواد MOFs فلورسنت پوشش دادند و سپس گیاهان را به‌‌مدت سه ساعت در معرض نور فرابنفش قرار دادند. این نمونه‌‌ها در مقایسه با نمونه‌‌های بدون پوشش، پژمردگی و رنگ‌‌پریدگی کمتری از خود نشان می‌‌دادند. اکنون، ریچاردسون با گروهی از زیست‌شناسان گیاهی همگام شده است تا اثرات MOFs را روی رشد گیاهان بررسی کند. تاکنون، آن‌ها متوجه وجود هیچ‌‌گونه مواد سمی در نانومواد نشده‌‌اند. پژوهشگران همچنین می‌خواهند بدانند که آیا MOFs واقعا می‌تواند به روند رشد گیاهان نیز کمک کند؛ به‌‌گونه‌‌ای که بتوان آینده‌‌ای برای کاربرد آن‌‌ها در صنعت کشاورزی متصور شد یا خیر.





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

هیوندای ونیو 2020 رونمایی شد

داستان برند بوش؛ مهندسی آلمانی در خدمت صنعت برق و الکترونیک

هر آنچه باید درباره آپدیت می 2019 یا 19H1، ویندوز 10 بدانید

ترجمه انسانی یا ماشینی؛ رایت می چه پیشنهاداتی برایتان دارد؟

استون مارتین سوپرلجرا DBS 59 رونمایی شد

اینترنت سیم‌کارت‌های شاتل موبایل به مناسبت نیمه شعبان یک هفته رایگان می‌شود

نگاهی به طراحی هیوندای سوناتا 2020

آمازون و گوگل دعوا بر سر یوتیوب را خاتمه دادند

گوگل به دنیای رباتیک باز می‌گردد

پردازنده‌های توکار شرکت AMD سری R1000 رونمایی شد

اپل برای توافق با کوالکام، احتمالا 6 میلیارد دلار به این شرکت پرداخت کرده است

صدای انفجار یک بمب هسته‌‌ای چگونه است؟

اینستاگرام تعداد لایک‌ پست‌ها را مخفی می‌کند

آموزش راه اندازی کسب و کار اینترنتی موفق با میهن وردپرس

نگاهی به کارخانه‌ نوکیا، هر آن‌چه از آینده‌ی تولید انتظار داریم

نگاهی عمیق به آئودی E-Tron

افسانه‌های استارتاپی: نیاز به سرمایه ریسک پذیر

اشتباهات امنیتی جدید فیسبوک، گریبان‌گیر میلیون‌ها کاربر دیگر شد

آشنایی با وبسایت «های‌متال»

رندرهای رسمی گوگل پیکسل 3a و پیکسل 3a XL پیش از موعد رونمایی رویت شد

فروش گلکسی اس 10 طی هفته اول عرضه در آمریکا، رکورد گلکسی اس 9 را شکست

افشای اطلاعات حساس رانندگان یکی از تاکسی‌های اینترنتی ایرانی

میزان فروش آیفون در سه‌ماهه‌ی دوم 2019، کمتر از حدانتظار بوده است

نجات از سیاه‌ چاله؛ امکان‌پذیر، اما خطرناک

هرآنچه درباره استاندارد PCIe 4.0 می‌دانیم

سبک زندگی آینده‌ی سیاره‌ ما را مشخص می‌کند

سوبارو اوتبک مدل 2020 رونمایی شد

دوربین اصلی آیفون 2019 احتمالا به لنز فوق عریض مجهز می‌شود

معرفی کتاب «اول سود» اثر مایک میخالوویچ

خرید گوشی شیائومی در فروشگاه شیراز مارکت

نگاهی عمیق به بی ام و سری 8 کانورتیبل مدل 2019

ساخت کامپیوترهای دوهسته‌ای درون سلول‌های انسانی

همکاری مجدد اپل با کوالکام چه مزایایی برای کاربران دارد؟

مدل 85 اینچ سرفیس هاب 2S مایکروسافت رونمایی شد

دانشمندان مغز خوک‌ها را تا چند ساعت پس از مرگ زنده نگاه داشتند

رزرو هتل قصر طلایی با بیشترین تخفیف در سایت پرشین هتل

حراج فسیل دایناسور تی رکس در eBay، صدای دانشمندان را درآورد

نسل جدید مرسدس بنز GLS معرفی شد

3 موزه مهم ایروان که هر گردشگری در سفر به ارمنستان باید ببیند

استخراج خون از اسبی 42 هزار ساله با هدف شبیه‌سازی آن

گران‌ترین مدل بی ام و سری 7 جدید، 300 هزار دلار قیمت می‌خورد

قیمت فناوری خودران تسلا افزایش می‌یابد

آلودگی هوا چگونه می‌تواند بر سلامت روانی انسان تأثیر بگذارد؟

اپل در حال مذاکره با تامین‌کنندگان حسگر برای خودرو خودران است

فریم نیوز 59: نگاهی به جدیدترین ابعاد از رقابت جدی دیزنی و HBO با نتفلیکس

جزئیات بیشتری از دلایل استعفای بنیان‌گذاران اینستاگرام فاش شد

توانمندسازی تیم‌های تغییرپذیر و تحول‌گرا

کیا هابانیرو در نمایشگاه نیویورک به نمایش گذاشته شد

قیمت رقابتی و تنوع محصولات دیجیتال در فروشگاه بابانو

سفید شدن مرجان‌ها، تهدیدی جدی برای محیط زیست دریا