*محمد فرهادپور

با توجه به پیشرفت‌های روز افزون فناوری نانو در حوزه‌های مربوط به صنایع غذایی و کشاورزی، کشورهای پیشرفته توجه بیش از پیش به بهره‌گیری از مزایای فناوری نانو در این زمینه‌ها کرده‌اند.
در این بین، کشور ما نیز به تازگی در جهت اهداف مختلفی مانند کاهش بار میکروبی و در نتیجه افزایش زمان ماندگاری محصولات، از فناوری پالسمای سرد اتمسفری به عنوان یک قدم مثبت در حوزه کشاورزی و صنایع غذایی استفاده کرده است.
آیا میدانید سالیانه حدود 1/3 میلیارد تن مواد غذایی به علت فساد دور ریخته میشود در حالیکه این حجم از مواد غذایی برای تغذیه 2 میلیارد انسان کافی است؟
استفاده از پلاسمای سرد در حوزه مواد غذایی و کشاورزی کاربردهای بسیار زیادی میتواند داشته باشد. برای مثال یکی از این کاربردها که بیشتر در کشور مورد استفاده قرار میگیرد، توضیح داده می‌شود.
استریل کردن و افزایش ماندگاری میوه‌ها و سایر مواد غذایی با غیر فعال کردن میکروارگانیسم‌ها توسط تابش پلاسما: پلاسمای سرد با فناوری غیرحرارتی میتواند سبب کاهش بار میکروبی از سطح مواد غذایی خام کشاورزی شود.
پلاسما به واسطه حضور ذرات باردار الکترون و یون، اشعه فرابنفش، رادیکال‌های آزاد و گونه‌های فعال شیمیایی میتواند سبب تغییراتی در دیواره سلولی، مورفولوژی و یا خصوصیات ژنتیکی میکروارگانیسم‌ها و باعث مرگ آنها شود.
در تصاویر میزان اثرگذاری این فناوری نشان داده شده است. افزایش جوانه‌زنی بذرها، استریل کردن ابزارآلات و ماشین‌ها، نشاندن پوشش بر سطح ظروف بسته‌بندی مواد غذایی برای کنترل انتقال گازها، میکروبزدایی سطوح مواد غذایی، عرقیجات گیاهی و سبزیهای خشک و بدست آوردن محصولات ارگانیک بدون استفاده از آفتکش‌ها، از جمله مزایای دیگر بکارگیری پالسمای سرد هستند.
قابل ذکر است که فناوری پالسما با دارابودن کاربردهای میکروبزدایی، تمیزکاری، افزایش چسبندگی و رنگ‌پذیری در بسیاری از صنایع دیگر هم کاربرد دارد، مانند صنایع چاپ و بسته‌بندی، نساجی، پزشکی و حوزه سلامت.

پلاسما چیست؟
پلاسما فاز چهارمی از مواد در کنار جامدات، مایعات و گازها است. در واقع پلاسما گازی است که تمام و یا بخشی از اتم‌های آن تعدادی از الکترون‌های خود را از دست داده، مخلوطی از یون‌های مثبت و الکترون است که حالت شبه خنثی دارد. مثال خورشید از پالسما ساخته شده است.
پلاسما اغلب بسیار داغ است ولی پلاسمای سرد نیز وجود دارد که ایجاد پلاسما در آن با فرآیندهایی غیر از حرارت دادن بسیار زیاد صورت میگیرد.

کودهای حاوی نقاط کوانتومی
کی دیگر از کاربردهای فناوری نانو در حوزه کشاورزی در بحث کودها است. با توجه به اینکه روز به روز جمعیت جهان رو به افزایش است، تامین غذای آنها نیز دشوارتر می‌شود و نیاز است تامین موادغذایی با بهره‌بری بیشتری انجام شود. یکی از این راه‌ها استفاده از کودهای مناسب است که فناوری نانو در این حیطه پتانسیل بالایی دارد.
البته همواره باید به خطرات این کودها نیز توجه داشت، چرا که استفاده از نانوذرات خطرناک در ترکیبات این کودها میتواند اثرات زیان‌باری را ایجاد کند.

نقاط کوانتومی چیستند؟
به تازگی محققانی از دانشگاه شانگهای چین موفق شدند نقاط کوانتومی کربنی با قیمت بسیار کمی را از حرارت دهی گرده کلزا به دست آورند.
آنها در تحقیقاتشان شاهد افزایش رشد 50 درصدی کاهو با کودهای حاوی این نقاط کوانتومی بودند. این نقاط کوانتومی زیست‌تخریب‌پذیر و فلورسانس هستند و به راحتی در زیر پرتو فرابنفش قابل رصد بوده و میتوان تجمع آنها را در برگها مشاهده کرد.
بررسی‌ها نشان داده که میزان ویتامین C ، قند قابل انحالل و پروتئینها در این کاهوها تغییر نکرده است.  از دیگر مشکلاتی که در حوزه کشاورزی و صنایع غذایی وجود دارد و فناوری نانو قادر به حل آنها است میتوان به این موارد اشاره کرد:
نفوذ اکسیژن به داخل بسته‌بندی مواد غذایی و فاسد شدن سریعتر آنها ، زیست‌تخریب‌پذیر نبودن اغلب بسته‌بندی مواد غذایی ،  فیلم‌های گلخانه‌ای که باید در مقابل تابش فرابنفش خورشید مقاوم باشند و همینطور رطوبت را کنترل کنند ، زیست‌تخریب‌پذیر نبودن فیلم‌هایی که در کشاورزی هوشمند بر روی محصوالت کشیده میشود تا با آب کمتری رشد کنند. نیاز به حسگرهای تشخیص دهنده فساد در مواد غذایی ، تصفیه آب‌های مورد نیاز برای کشاورزی ،سم‌های کاربردی برای از بین بردن آفت‌های کشاورزی.

*برگزیده دو دوره المپیاد نانو

پایان پیام /29