نانو کود زیستی - جلسه اول

  بخش پروژه های دانش آموزی - الهام گارسچی

اهداف جلسه:
·آشنایی با واژه نانو
·آشنایی با نانو تکنولوژی
·آشنایی با تاریخچه فناوری نانو
وسایل مورد نیاز:
·کامپیوتر مجهز به اینترنت

مقدمه
کاربرد روز افزون کودهای شیمیایی به ویژه کودهای ازته باعث بروز خسارات جبران ناپذیر زیست محیطی، بهداشتی و اقتصادی شده است. همچنین تخریب ساختمان خاک یکی دیگر از عوامل مصرف بی رویه کودهای شیمیایی است. علاوه بر آن توسعه بیماریهای خطرناک نظیر انواع سرطان از عواقب مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی ازته و فسفاته می باشد با توجه به این معضلاتم حصولات حاصل از نانو کودهای بیولوژی این فناوری شامل نانو کودهای بیولوژی، نانو کلات ها (جامد و مایع)، نانو کامپوزیت بیوارگانیک و کودهای ماکرو می باشد که دارای دامنه کاربرد برای تمامی محصولات زراعی، باغی، گلخانه و فضای سبز و چمن می باشد.
1-1 نانو چیست؟
نانو [Nano] کلمه ای یونانی به معنی کوچک است وعلمی است که در ابعاد 100-10 میلیاردم ، مواد را بررسی  می کند. اگر یک متر را به یک میلیارد قسمت تقسیم کنیم، هر قسمت یک نانومتر است. چون یک اتم تقریبا 10 نانومتر است این اصطلاح برای مطالعه عمومی روی ذرات اتمی و مولکولی بکار برده می شود. نانو ذرات شاخه ای از علم نانو است که به بررسی خواص ذرات نانو می پردازد. ذرات نانو در اندازه نانو خاصیتی دارند که در ابعاد بزرگتر، آن خواص را ندارند. عناصر ذرات نانو برای انجام فعالیت زیستی خاصیتی بهتر و سریع تر از خود نشان می دهند.
1-2 نانو تکنولوژی
فناوری نانو، یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی از خود نشان می‌دهند. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده‌ای عظیم است که در تمامی گرایش‌های علمی راه یافته واز فناوری های نوینی است که با سرعت هرچه تمام تر درحال توسعه می‌باشد. از ابتدای دهه ۱۹۸۰ میلادی گستره طراحی و ساخت ساختمان ها هر روزه شاهد نوآوری‌های جدیدی در زمینه مصالح کارآمدتر و پربازده‌تر در مقاومت، شکل پذیری، دوام و توانایی بیشتر نسبت به مصالح سنتی است.
نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست‌شناسی، فیزیک کاربردی، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی نیز مربوط می‌شود. تحلیل گران بر این باورند که فناوری نانو، زیست فناوری (Biotechnology) و فناوری اطلاعات (IT) سه قلمرو علمی هستند که انقلاب سوم صنعتی را شکل می‌دهند. نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد.
1-3 تاریخچه فناوری نانو
در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، دموکریتوس فیلسوف یونانی، برای اولین بار واژه اتم را که در زبان یونانی به معنی تقسیم نشدنی است، برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد. از این رو شاید بتوان او را پدر فناوری و علوم نانو دانست.
نانو ریشه یونانی «نانس» به معنی کوتوله می‌باشد. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده‌ای عظیم می‌باشد که در تمامی گرایش‌های علمی راه یافته است تا جایی که در یک دههٔ آینده برتری فراینده‌ها، وابسته به این تحول خواهد بود. ماهیت فناوری نانو توانایی کارکردن در تراز اتمی، مولکولی و فراتر از آن در ابعاد بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر، با هدف ساخت و دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتم‌ها یا مولکول‌ها با استفاده از مواد، وسایل و سیستم‌هایی با توانایی‌های جدید و با تغییر این ساختارها و رسیدن به بازدهی بیشتر مواد می‌باشد.
فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آنها در سطح اتم‌ها و مولکول هاست. در واقع اگر همه مواد و سیستم‌ها ساختار زیربنایی خود را در مقیاس نانو ترتیب دهند؛ آنگاه تمام واکنش‌ها سریع‌تر و بهینه‌تر صورت می‌گیرد و توسعه پایدار پیش گرفته می‌شود. از جمله دستاوردهای فراوان این فناوری کاربرد آن در تولید، انتقال، مصرف و ذخیره‌سازی انرژی با کارایی بالاست که تحول شگرف را در این زمینه ایجاد می‌کند. از اینرو دست‌اندرکاران و محققان علوم نانو در تلاش اند تا با استفاده از این فناوری به آسایش و رفاه بیشتر در درون و برون ساختمان با یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا و صرفه‌جویی در هزینه‌ها بخصوص در مصرف منابع انرژی و در نهایت به توسعه پایدار دست یابند. فناوری نانو منجر به تغییرات شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهد داد.
تکلیف1: با توجه به مطالب ارائه شده در این درس در مورد نانو تکنولوژی و همچنین تاریخچه آن تحقیق و بررسی نمایید. سپس مطالب خود را دسته بندی کنید.
تکلیف2: درباره معنی واژه نانو و اینکه این اسم از کجا و به چه دلیل برای این تکنولوژی انتخاب شده است تحقیق کنید و نتیجه بگیرید آیا میتوان جایگزین بهتری برای آن انتخاب کرد؟ 
محل بازدید/ اردو/ خرید: _________


منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس کتاب "علوم و فناوری نانو" نویسنده: فرزاد حسینی نسب را مطالعه نمایید.

تنظیم: زینب شاه مرادی