تعداد صفحات: ۴۰ | قابل ویرایش
فهرست عناوین
نانو تکنولوژی، فناوری نوین ۳
تعریف نانو تکنولوژی ۳
تاریخچه نانو در جهان ۵
اصول پایه نانو تکنولوژی ۶
اساس ارتباط نانو تکنولوژی و علم و تکنولوژی غذا ۷
ارتباط نانو تکنولوژی با مهندسی کشاورزی و سیستم های غذایی ۹
عناصر پایه در فناوری نانو ۱۳
نانو بیو مواد، نانو مواد و کاربردهای آنها ۱۴
نانولوله ها ۱۶
نانو کامپوزیت ها ۱۷
نانو کپسول ۱۸
نانو تکنولوژی برای توزیع تحت کنترل و سیستم کپسولی ۱۸
مزایای متعدد سیستم کپسولی ۲۰
نانوسنسورها ۲۱
برخی از کاربردهای نانو سنسورهای بیو آنالیتیکال ۲۲
پتانسیل نانو سنسورها و تحقیقات در صنعت کشاورزی و غذا ۲۵
نانوفیلترها و کاربرد آنها در بیوتکنولوژی ۲۶
ماشین های نانو تکنولوژی ۲۸
میکرو سیال ۲۹
نانو بیو پروسس ۲۹
نانو سنسور های بیو آنالیزی ۳۰
سطوح بیو سلکتیو ۲۰
بسته بندی نانو Nano packaging ۳۰
کاربرد های نانو در صنعت بسته بندی ۳۱
غذاهای نانو Nano Food ۳۲
نتیجه گیری ۳۴
واژه نامه ۳۵
منابع ۳۷
تعریف نانو تکنولوژی
نانو تکنولوژی،توانمندی تولید مواد،ابزار ها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها درمقیاس نانو می باشد.
علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایل و ساختار هایی که در کوچکترین واحد دیمانسیون ( ۲۰۰ )نانومتر یا کوچکتر وجود دارند . از تعاریف فوق بر می آید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .
برای نانو تکنولوژی کاربرد هایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده اند : کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن،این فناوری را به عنوان زمینه فرا رشته ای و فرا بخش مطرح نموده است .
هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده اما اثرات تحول آفرین،معجزه آور و باور نکردنی نانو تکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشور های بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .به طوریکه ژاپن درسال ۲۰۰۱، ۴۰۰ میلیون دلار و در سال۲۰۰۴، ۹۶۰ میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سالهای ۲۰۰۵-۲۰۰۸ حدود ۷/۳ بیلیون دلار اختصاص داده است .
استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد . لذا محققین، اساتید و صنعت گران ایرانی نیز باید در یک بسیج همگانی، جایگاه و موقعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و حضوری فعال و حتی رقابتی در این جایگاه ایجاد نمایند.
تاریخچه نانو در جهان
چهل سال پیش ریچارد فیمن متخصص کوانتوم نظری و دارنده جایزه نوبل در سخنرانی معروف خود در سال ۱۹۵۹ با عنوان آن پایین فضای بسیاری هست به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی فهمش را دارم، بر خلاف امکان ساختن اتم به اتم چیزها حرفی نمی زند او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفته اند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک بسازند، پس خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچکتر نماییم .
در واقع آنها به مرزهای حقیقی شان در لبه های نا معلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود به طوری که یک اتم را در مقابل دیگری به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول مصنوعی و ساختگی ممکن را ایجاد نماییم و جای این سوال باقی می ماند که با استفاده از این فرمهای بسیار کوچک چه وسایلی می توانیم ایجاد کنیم ؟
فیمن در ذهن خود یک دکتر مولکولی را تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصر به فرد کوچکتر خواهد بود و می تواند به بدن تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلولها، انجام ترمیمی و به طور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد .واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتا ینگوچی استاد علوم دانشگاه توکیو مطرح شد .او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل)دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد،به کاربرد.
معرفیIntroduction
امروزه رقابت بازارهای تکنولوژیکی برای حفظ قدرت در صنعت غذا و فراوری غذا امری ضروری است . مصرف کننده ها متقاضی محصولات معتبر (مجاز) خوش طعم و سهل و ساده هستند . آینده متعلق به محصولات، فرآوری و فرآورده های جدیدی است که اهداف زیر را دنبال می کند:
بهبود کارایی محصول و طولانی شدن عمر ماندگاری و،تازگی محصول، بهبود کیفیت و ایمنی غذا.
نانو تکنولوژی می تواند برای توسعه مواد در اندازه های کوچک بهسازی، کنترل و انتقال محموله، شناسایی آلودگی و ابداع نانو ابزار هایی برای زیست شناسی سلولی و مولکولی استفاده شود . نانو تکنولوژی شامل ابداع و استفاده از مواد آلی و غیر آلی در مقیاس نانو می باشد.
نانو تکنولوژی نوید مهیا کردن شیوه ای برای طراحی نانو مواد داده است و مواد ساخته شده سازگار با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی اند و توسط ساختارهای مولکولی و دینامیکی مشخصی،کنترل می گردند . در این تکنیک های بیولوژیکی قبل از تشکیل فرآورده ژن ها دچار تغییر می شوند . نانو تکنولوژی می تواند پیشرفت های آینده را کامل تر و با روش های موثر تری و به انواع دیگری آماده کند .
دست کاری پلیمرهای غذا و مجموعه های پلیمری باعث بهبود کیفیت غذا و سلامتی می گردد . نانو تکنولوژی نه تنها مواد با ویژگی جدید ایجاد می کند بلکه مواد دیگری با ویژگی های خود جمع کن، خود التیام و نگهداری تولید می کند.
ارتباط نانو تکنولوژی با مهندسی کشاورزی و سیستم های غذایی
نانو تکنولوژی به عنوان تکنولوژی قدرتمند قادر است که سیستم غذایی و کشاورزی را متحول کند .امنیت سیستم غذایی و کشاورزی، درمان بیماری زایی با سیستم توزیع دارو و ابزارهای جدید بیولوژیکی مولکولی و اتمی (سلولی)،ابزارهای جدید برای شناسایی پاتوژن و حفاظت از محیط زیست مثالهای مهمی در رابطه با نانو می باشند.
برخی نمونه های اساسی نانو به عنوان تکنولوژی قدرتمند مدرن عبارتند از
تولید،فرآیند و ارسال محصولات غذایی که با امنیت بیشتری تولید شده اند زیرا نانو سنسورها برای شناسایی پاتوژن و آلودگی پیشرفت کرده است. توسعه نانو ابزارهایی، که امکان ثبت تاریخچه محیط،موقعیت و روشهای ارسال کالا را ثبت می کند.
سیستم هایی که ترکیبی از حسگرهای هوشمند اند و موقعیت، گزارش، کنترل از راه دور را با امنیت بیشتر و موثرتری انجام می دهند. امنیت سیستم غذایی و کشاورزی بسیار حائز اهمیت است، غذاهای سنتی باید با کنترل و امنیت بیشتری تهیه گردند.
