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

شرکت ایزی؛ نماینده برتر دی لینک در خاورمیانه و شمال آفریقا

فضای اختصاصی برای فرود خودرو پرنده در میامی ساخته می‌شود

مرکز تحقیقات سرن نرم‌افزارهای مایکروسافت را به مقصد نرم‌افزارهای متن باز ترک می‌کند

چرا هواپیما هنگام فرود دچار ضربه می‌شود؟

لمان 2019 با قهرمانی تویوتا و آلونسو به پایان رسید

AMD پردازنده‌ تردریپر 64 هسته‌ای تا پایان امسال عرضه می‌کند

مصاحبه با اندی فنگ، بنیان‌گذار استارتاپ دوردش

مرورگر اج مایکروسافت احتمالا برای لینوکس هم عرضه می‌شود

نگاهی به 18 سال خاطره‌سازی آیتونز؛ کهنه‌سربازی که بازنشسته شد

تاثیر زندگی مدرن بر استخوان‌های انسان

طراحی سایت دود، روش متفاوتی از تبلیغات اینترنتی

نتیجه نظرسنجی: کاربران زومیت iPad OS و Mac Pro را جذاب‌ترین‌های WWDC امسال می‌دانند

گزینه‌های زیاد در هنگام انتخاب به مشکل تبدیل می‌شوند

اپل احتمالا امسال هفت مک بوک جدید معرفی خواهد کرد

سری جدید نمایشگرهای هوشمند پورتال فیسبوک پاییز امسال عرضه می‌شوند

آموزش انتقال لایسنس ویندوز 10 به کامپیوتر جدید

دور نیمه‌نهایی مسابقات جام رمضان بازی زولا برگزار شد

خرید آنلاین بلیط چگونه سفر را برای ما به‌صرفه‌تر می‌کند؟

رندرهای جدید هواوی میت 30 پرو و احتمال استفاده از نمایشگر 90 هرتزی

نگاهی به پهپاد تحویل کالای جدید آمازون

احتمال بازتولید رنو تندر 90 با قطعات ایرانی

پنج دلیل برای اینکه سرور دل را از زیگورات بخریم

نسخه بتا اندروید Q در دسترس 11 گوشی هوشمند شیائومی قرار می‌گیرد

جزئیات طرح جایگزین زوج یا فرد اعلام شد

تلاش سیگما برای احیای لنزهای APS-C

نمایشگر وان پلاس 7 پرو در برخی کاربردها از 90 هرتز به 60 هرتز سوئیچ می‌کند

بهترین بازی‌های بتل رویال شبیه PUBG که باید تجربه کنید

چرا بازاریابی محصول از خود محصول مهم‌تر است؟

گوشی‌های هواوی برای ساعاتی لوگوی تبلیغاتی روی صفحه‌‌ قفل نمایش دادند

علت کج بودن برج پیزا چیست؟

همه‌چیز درباره برنامه‌نویس‌شدن: ماجراجویی در دنیای کدها

جزئیاتی تازه از نمایشگر بزرگ شاسی بلند برقی بایتون منتشر شد

تخصیص پویای منابع، مسئله‌‌‌ای ریاضی که جهان را در بن‌‌بست گرفتار کرده است

قلم نوری هویون در سامان کام

ژئوکدینگ، قابلیتی برای یافتن مقصد با وارد کردن آدرس در سرویس نقشه و مسیریاب بلد

ساخت قوی‌ترین آهنربای جهان

دوچرخه برقی eRockit معرفی شد

گزارش زومیت از هشتمین دوره کار با موبایل (Galaxy Workshop) سامسونگ

دانشمندان معمای سخت شدن سرخرگ‌ها را حل کردند

آموزش استفاده از Windows Sandbox در آپدیت ماه مه ویندوز 10

فناوری شارژ با سرعت حداکثری را با انرژیا تجربه کنید

آلودگی کربنی بیت‌ کوین در حد شهرهایی مثل لاس‌وگاس و هامبورگ است

از معضل هواوی تا گسست 5G؛ آیا کشورها دروازه‌های اینترنت را به‌روی خود خواهند بست؟

کامیون خودران و بدون کابین ولوو به مرحله عملیاتی وارد شد

چرا گوشی‌های جدید دو یا چند دوربین دارند؟

تعیین خط مسابقه 24 ساعته لمان 2019؛ تویوتا در مقام‌های اول و دوم

طراحی مربع‌شکل دوربین آیفون 11 تأیید شد

مقایسه سرعت، کیفیت و قیمت سرویس اینترنت در ایران با سایر کشورهای جهان

آذری جهرمی: اندروید سفارشی شده در راه است

مزایای استخدام وکیل مهاجرت به استرالیا از نگاه پاسارگاد مایگریشن