سونوگرافي با ماوراي صوت

براي عكسبرداري و سونوگرافي عمدتا از اشعه ايكس استفاده مي‌شود. به لحاظ انرژي بالا و قدرت نفوذ زياد اشعه ايكس از آن در سونوگرافي بافت‌هاي نرم و اعضاي داخلي بدن نمي توان استفاده نمود. بنابراين از امواج آكوستيكي از جمله ماوراي صوت در سونوگرافي بهره مي‌گيرند.

ويژگي پيزو الكتريسيته در بلور كوارتز

در تكنيك سونوگرافي مبناي كار بر مواد پيزوالكتريك نهاده شده است. مواد پيزوالكتريك به موادي اطلاق مي‌شود كه مي تواند تاثير متقابل فشار مكانيكي و نيروي الكتريكي را در يك محيط برهم ايجاد كنند بهترين ماده پيزوالكتريك براي اين منظور بلور كوارتز است. بلور شش ضلعي كوارتز داراي بار منفي و مثبت بصورت يك در ميان در شش زاويه خود مي‌باشد. اگر اين بلور را تحت اثر فشار يا كشش مكانيكي قرار دهيم. دو طرف بلور داراي بارهاي منفي و مثبت خواهد شد. حال اگر بلور را در حالت خنثي در يك ميدان الكتريكي قرار دهيم وجود بارهاي مثبت و منفي باعث كاهش يا فشار در روي بلور شده و شكل بلور را تغيير مي‌دهد. اگر اين ميدان الكتريكي با فركانس مشخص شروع به نوسان نمايد. بلور پيزوالكتريك نيز متناسب با همان فركانس شروع به ارتعاش نموده و امواج مكانيكي از خود صادر مي‌كند و اين مبناي توليد ماوراي صوت به توسط سيستم پيزوالكتريك است.

طرز بكارگيري بلور كوارتز در سونوگرافي

يك نكته جالب توجه در پديده سونوگرافي و ماوراي صوت اين است كه همان بلور پيزوالكتريك كه تحت تغييرات ميدان الكتريكي فيزيك امواج ماوراي صوتي توليد مي‌كند. بازتابهاي امواج را نيز از بافتهاي دروني دريافت و با روندي دقيقا عكس روند توليد اين فيزيك امواج به سيگنالهاي الكتريكي تبديل مي‌كند. كه اين سيگنال با انتقال به پردازشگر مركزي به شكل تصوير شخصي در روي صفحه نمايش دستگاه ظاهر مي‌شود.

ايجاد تصوير واضع از اندام‌هاي داخلي

براي ايجاد وضوح و تمايز بهتر ، فركانس توليد ماوراي صوت طوري تنظيم مي‌شود كه فيزيك امواج بازتابيده را براي ايجاد وضوح و تمايز و تصوير واضح تري را ايجاد كند. براي جلوگيري از پخش فيزيك امواج ماوراي صوتي در راستاهاي ديگر در ترانسديوسر از ماده ميرا كننده در دسته ترانسديوسر استفاده شده است. بدين ترتيب فيزيك امواج ماوراي صوت فقط در يك راستا در جهت بافتهاي بدن منتشر مي‌شود. فركانس 3 مگاهرتز براي تصوير برداري ماوراي صوتي از بافت‌هاي عمقي و فركانس يك مگاهرتز براي شناسايي بافت‌هاي سطحي بكار مي‌رود.

بدترين عامل در كاهش نفوذ فيزيك امواج براي ايجاد تصوير واضح وجود آزمايش‌هاي مربوط به هوا در حد فاصل بدن بيمار و سطح ترانسديوسر است. براي جلوگيري از اين موضوع سطح بدن را با آب يا روغن يا ژله مخصوص آغشته مي‌كنند تا هوايي در اين فاصله باقي نماند. شرط بازتابش امواج در هنگام عبور از بافت‌هاي داخلي بدن تغيير دانسته بافت‌هاست. بدين ترتيب مرزهاي اندامهاي مختلف داخلي به خوبي مشخص مي‌شوند. با توجه به اين كه مقداري از فيزيك امواج حين عبور جذب مي‌شوند و ميزان اين جذب با افزايش چگال بافت بيشتر مي‌شود. تصاوير ماوراي صوتي اندامهايي كه در پشت استخوان قرار دارند، چندان جالب و واضح نيست.

آزمايش ساده

اگر يك بلور پيزوالكتريك به طور مثال در فركانس 3 مگاهرتز تنظيم شده باشد در واقع فيزيك امواج با فركانس به 3 مگاهرتز را نيز توليد مي‌كند كه گستره اين محدوده را پهناي باند فيزيك امواج گويند و هرچه پهنا اصلي ترين و شديدترين آنها باشد. و ساير فيزيك امواج در اين محدوده براي توليد تصاوير كناري يا فرعي در پديده سونوگرافي بكار مي‌روند.

آزمايش ديگر اين تكنيك جداسازي ژرفي است و آن حداقل فاصله‌اي است كه با تغيير بافت دستگاه مي تواند آنرا نشان دهد. در دستگاههاي مدرن با فركانس 1-3 مگاهرتز اين قدرت جداسازي حدود يك ميلي متر است.

منبع : دانشنامه رشد

چه زمانی مغز انسان بالغ می شود؟

دانشمندان دانشگاه دارتمانت (Dartmouth) بر این باورند که تغییرات رو به رشد قابل توجهی که به طور اتوماتیک در ساختمان مغز انسان بعد از سن 18 سالگی رخ می دهد را شناسایی کرده اند.

این تحقیقات زمان دقیقی که مغز انسان به دوره بزرگسالی می رسد و دوران بلوغش آغاز می شود را مورد بررسی قرار داده است.

پروفسور ابیگیل بیرد (Abigail Baird)، استاد دانشگاه و متخصص مغز و روان و مجری این تحقیقات گفت :

"ما در این مطالعات یک گروه از دانش آموزان تازه بالغ شده را مورد بررسی قرار دادیم. داشنجویان در طول اولین سال دانشگاه مخصوصا دانشجویان ساکن در خوابگاه، تجربیات زیادی کسب کردند. آنها با مشکلات مختلف علمی، اجتماعی و احساساتی روبرو شدند و ما با مستند کردن وبررسی تغییرات مغزی آنها به نتایج جدیدی دست یافتیم."

بیرد و یکی از دانشجویان فارغ التحصیلش بنام کریگ بنت (Craig Bennett) مغز نوزده دانشجوی 18 ساله دانشگاه را مورد مطالعه قرار دادند. یک گروه هفده نفری از دانشجویان بزرگسال تر، بین 25 تا 35 سال نیز برای مقایسه با گروه اول مورد تحقیق قرار گرفتند.

به گفته بنت مغز دانشجویان 18 ساله بسیار متفاوت از شکل و ساختمان مغز دانشجویان بزرگسال تر بود و این شبهه بوجود آمد که انسان در چه سنی به دوره بزرگسالی وارد می شود و شاید این سن با آنچه که ما در گذشته فکر می کردیم متفاوت باشد.

این تحقیق در شماره آینده مجله Human Brain Mapping منتشر خواهد شد.

 برگرفته از سایت فر یا

جالبترین و قدیمی‌ترین برج جهان با 85 متر طول و 14500 تن وزن در دوره "رنسانس" در "توسکنی" ایتالیا واقع است، ساخته شد و هر روز کجتر می‌شود. این برج هر سال 2.5 سانتیمتر به سمت زمین کج می‌شود و احتمالا تا 80 سال دیگر سقوط خواهد کرد. در آن دوره ، ثروتمندان ایتالیا و طبقه اشراف برای رقابت با یکدیگر مشهورترین هنرمندان و معماران را مأمور ساختن شاهکاری معماری می‌کردند. در قرن دوازدهم ، اهالی شهر "پیزا" تصمیم گرفتند کلیسای آنها برجی داشته باشد که برج "سینت مارک" را تحت تأثیر قرار دهد. پس از آن که پایه‌های بنا حفر شد، معماری کار آزموده به نام "بونامو" که مسئول ساختمان این برج بود، نخستین سنگ آن را در 1174 (م.) بنا نهاد. اما پیش از آنکه ارتفاع برج به 12 متر برشد، مشخص شد که برج به میزان زیادی منحرف شده است.

در سال 1234 از معمار دیگری به نام "بناناتو" خواشته شد تا ساختمان برج را تمام کند. او چهارمین سقف بنا را به پایان رساند و آن را نیمه تمام گذارد. سپس معمار دیگری رشته کار را بدست گرفت و طبقات پنجم و ششم را تمام ، اما پایه اصلی همچنان منحرف می‌شد. تقریبا هزار سال بعد ، معماری به نام "پیزانو" ساختمان آخرین بالکن را به پایان رساند و ناقوس برج را در نزدیک مرکز ثقل نصب کرد.

در مورد برج پیزا شایع است که در سال 1173 م ، معمار معروف ایتالیایی فلورانتن بونانو/پیزانو مأمور شد تا برای کلیسای معروف شهر پیزا برجی بسازد. بدین ترتیب در سال 1350، یعنی پس از 176 سال ، ساختمان برج به ارتفاع 85 متر با تعداد 7 زنگ در بالای آن به وزن بیش 29 تن ، پایان یافت. از آن زمان تا کنون و در مدت 7.5 قرن مدام به انحراف این برج افزوده شده و در حال حاضر 445 سانتیمتر از خط اصلی خود انحراف پیدا کرده است.

شایعات و نظر کارشناسان

شایعاتی در مورد معماری این برج وجود دارد. مثلا گفته می‌شود "پیزانو" در محاسبه خود برای ساخت برج مرتکب اشتباهاتی شد که باعث کج شدن آن شده است. عده‌ای دیگر می‌گویند معمار برج پیزا ، مخصوصا آن را کج ساخته است تا هنر معماری خود را در میان دیگر شهرهای رقیب پیزا نظیر شهر فلورانس به اثبات رساند. برخی دیگر نیز عقیده دارند که پایه برج را مصالح ساختمانی محکم پی ریزی نکرده‌اند ، چون انحنای این برج از کمتر از یک متر به حدود 4.5 متر در سال 1829 م رسیده است.

کارشناسان می‌گویند، علت اصلی این انحراف مربوط به خاک زیربنای آن است که دارای ساختمان اسفنجی می‌باشد. این منطقه از شن و خاک و رس آبرفتی حاوی 60 درصد آب تشکیل شده و در حقیقت بنای برج یک زمین باتلاقی ساخته شده است. انفجار بمب در جنگ جهانی دوم (انفجار بیش از یک هزار بمب در این شهر) و وقوع حدود 100 زلزله خفیف و شدید در این منطقه ، نتوانسته است برج کج را به زمین بیندازد و این برج هنوز هم به خمیدگی خود ادامه می‌دهد. باید دید تا چه وقت برج می‌خواهد به این سماجت و پایداری خود ادامه دهد. از دیگر نکات جالب این برج آن است که گالیله ، دانشمند ایتالیایی بیشتر کشفهای علمی خود را در طبقات بالای آن انجام داده است.

برگرفته از سایت رشد

تاریخچه پیدایش موسیق درمانی

تاریخچه استفاده از موسیقی به عنوان روشی برای درمان به زمان ارسطو و افلاطون باز می‌گردد. از آن زمان به بعد رگه‌هایی از استفاده از اصوات و آهنگها برای درمان بیماریهای مختلف بکار رفته است. اما در قرن بیستم فکر رسمی استفاده از موسیقی برای درمان مصدومین جنگ جهانی اول آغاز شد و هر چند استفاده از این روش درمانی با مشکلاتی همراه بود که با قدمهایی که برداشته شد، بتدریج این شاخه درمانی تکامل یافت و انجمنهای متعددی تشکیل گردید. بطوری که در سال 1944 اولین برنامه آموزش موسیقی درمانی در جهان در دانشگاه میشیگان آغاز شد.

در سال 1950 انجمن موسیقی درمانی آغاز به کار کرد. در سال 1971 انجمن موسیقی درمانی آمریکا یا AAMT آغاز به کار کرد. در سال 1985 فدراسیون جهانی موسیقی درمانی در سطح بین المللی به ثبت رسید. انجمن موسیقی درمانی ایرانی با اهداف بالا بردن سطح آگاهی افراد از فرآیند موسیقی درمانی و فواید آن و بالا بردن امکانات تخصصی برای استفاده از این شیوه درمانی فعالیت خود را آغاز کرده است.

روشهای موسیقی درمانی

در موسیقی درمانی دو روش اساسی وجود دارد: روش فعال و روش غیر فعال ، روش غیر فعال شامل شنیدن موسیقی است که بیماری با گوش دادن و شنیدن موسیقی که در حال نواخته شدن است، مورد درمان قرار می‌گیرد. در این روش بیشترین تأثیر عملکرد در جهت برانگیختن و تأثیر واکنشهای عاطفی و ذهنی است. در حالی که در روش موسیقی درمانی فعال که نواختن ، خواندن و حرکات موزون اساس کار است. واکنشهای مختلف عاطفی ، ذهنی ، جسمی و حرکتی تحریک و برانگیخته می‌شوند.

برنامه‌ها و روشهای موسیقی درمانی متنوع و متناسب با نیاز افراد تنظیم و تدارک دیده می‌شود. محورهای اصلی برنامه‌های موسیقی درمانی شامل شنیدن موسیقی متناسب و آرام بخش و نواختن موسیقی در گروههای منظم و یا انفرادی خواندن آوازها ، ترانه‌های فردی و یا گروهی می‌باشد.

موسیقی درمانگر کیست؟

انجام و ارائه روش درمانی توسط هر فردی جایز نیست. موسیقی درمانگرها افرادی متخصص هستند که در زمینه‌های مختلف موسیقی و شاخه‌های درمانی ، آموزش دیده‌اند. بلکه آنهایی صلاحیت دارند که با اساس بیماریها ، درمانهای مختلف آنها ، روانشناسی موسیقی و ... آشنا هستند و شایستگی فردی و تخصصی لازم را در این زمینه دارا هستند.

در موسیقی درمانی از چه نوع موسیقی استفاده می‌شود؟

موسیقی انواع مختلف دارد، برخی آرام و برخی تند هستند. در هر حال تأثیر موسیقی‌های مختلف بر ذهن و سلامت انسان متفاوت است. برخی از انواع موسیقی نه تنها نقش بهبود دهنده ندارند، بلکه معمولا برای کارکردهای مختلف مغز و روح انسان نیز مضر به شمار می‌روند و در صورت تداوم به گوش دادن یا نواختن آنها مشکلاتی را برای فرد بوجود خواهد آورد. در فرآیند درمان با موسیقی از نواحی از موسیقی استفاده می‌شود که القاء آرامش و نشاط ذهنی را به همراه دارند و باعث تجدید قوا و بهبود کارکردهای مغز می‌شوند. این دسته از موسیقی‌ها با ایجاد تأثیرات مختلف از جمله تقویت اراده و روحیه بیماران فرآیند درمان را سرعت می‌بخشند.

چه نوع بیماریهایی با موسیقی درمانی درمان می‌شوند.

برگرفته از سایت رشد

آنها پیشرفته‌ترین لباسهایی هستند که می‌توان داشت: مواد باهوش ، پر از حسگر ، به همراه سیستمهای هدایت رایانه‌ای ، ... و با اینحال لباسهای فضایی را هنوز خیاطها با دست می‌دوزند. انسان در آنها احساس راحتی نمی‌کند و پوشیدنشان نیز آسان نیست، اما این لباسها برای کار در محیطی طراحی شده‌اند که از تمامی نواحی روی زمین خشن‌تر و کشنده‌تر است.
لباس فضایی پیشرفته ، یا "واحد حرکت برون ناوی" (امو) ، که امروزه فضانوردان آن را به تن می‌کنند، شاهکار مهندسی است.
هر لباس فضایی در حقیقت سفینه فضایی کوچکی است: وسایل محافظت جانی ، ارتباطات و تغذیه همگی در آن جاسازی شده است و این مجموعه آنقدر سبک است که می‌توان آن را چندین ساعت متوالی به تن کرد.

عوارض ناشی از عدم استفاده از لباس مخصوص فضایی

در صورتی که انسان بدون حفاظ وارد فضا شود، به سرنوشت دردناکی دچار خواهد شد. اگر شخص بلافاصله بر اثر بمباران شهاب سنگهای ریز کشته نشود، مسلما کمبود اکسیژن او را از پای در خواهد آورد. در جایی که فشار جو تقریبا برابر صفر است، تمامی گازهای بدن منبسط شده و از منافذ آن بیرون خواهند زد، در عرض 15 ثانیه شخص بی‌هوش خواهد شد و پس از 4 دقیقه خواهد مرد.

پس از این ، نوبت سرما و گرماست. انسانها تنها قادر به تحمل گستره کمی از دماهای بالاتر و پایینتر از دمای عادی بدن (37 سانتیگراد) می‌باشند، اما در فضا گستره دماها وحشتناک است. در قسمتی که نور خورشید نمی‌تابد، دما می‌تواند تا منهای 25 درجه سانتیگراد کاهش یابد، در حالی که در محل تابش نور خورشید، دما ممکن است به بالاتر از 250 درجه سانتیگراد برسد. علاوه بر اینها ، محافظت در برابر تابش مرگبار خورشید نیز لازم است. حتی مقادیر کم آن طی یک مأموریت ، می‌تواند برای کشتن فرد کافی باشد.

طبق برآوردهای انجام شده ، در صورتی که یک زن فضانورد محافظت نشده ، 200 ساعت فعالیت برون ناوی در مدار زمین داشته باشد، احتمال ابتلای او به سرطان سینه 0.3 درصد بیشتر از سایرین خواهد شد. در نهایت ، مسأله فشار هوا پیش می‌آید. حدود 70 درصد بدن انسان را آب تشکیل می‌دهد، که اگر در معرض فشارهای بسیار پایین قرار گیرد، تمامی این مایعات شروع به جوشیدن می‌کنند. در ابتدا بدن شخص ورم می‌کند و در نهایت عملا یخ زده و خشک می‌شود.

لباسهای فضایی امروزی

لباسهای فضایی امروزی ، از زمان ساخت اولین پیش نمونه آن توسط خلبانی به نام وایلی پست در سال 1934، راه درازی را برای تکامل خود پیموده‌اند، پست ، لباسی را که خودش طراحی کرده بود پوشید تا یک حد نصاب ارتفاع بجای بگذارد؛ اما وقتی در ارتفاع 50000 پایی پرواز می‌کرد، موفق به کشف "جریان جت" شد. لباس او در اصل یک لباس غواصی لاستیکی بود که بخشهای مربوط به دست و پا را با نخ به آن بسته بود، به گونه‌ای که براحتی می‌توانست به قسمتهای هدایت کننده هواپیما دسترسی داشته باشد و در بالای آن یک کلاه فلزی قرار داده بود.

از دهه 1960 میلادی ، مسابقه برای تکمیل لباسی که برای سفر به فضا مناسب باشد، در جریان بوده است. نمونه‌های اولیه چندان راحت نبودند و تهویه در آنها به سختی انجام می‌گرفت، اما تا 21 جولای 1969 که نیل آرمسترانگ قدم به ماه گذاشت، لباسهای فضایی بهبود یافتند و آنچه آرمسترانگ بر تن کرد، بسیاری از خصوصیات لباسهای امروزی را در خود داشت. یکی از بزرگترین اصلاحات انجام گرفته ، تعبیه دستگاه سرمایش مایع در لباس بود، که بخار گرفتگی داخل لباس را که فضانوردان قبلی از آن شکایت می‌کردند.، از بین برد. علاوه بر این ، انعطاف پذیری آن را به حدی بود که اجازه انجام بسیاری از حرکات را فضانورد می داد.

امروزه فضانوردان مجموعه‌ای از لباسهای فضایی مختلف را در اختیار دارند. هر یک از آنها برای کار در محیطی خاص طراحی شده است. در خلال پرتاب و فرود ، آنها لباسهای با فشار جزئی ، به همراه محفظه مخصوص چتر نجات را می‌پوشند. این لباس تشکیل شده است از کلاه ایمنی ، دستگاه ارتباطی ، نیم تنه ، چکمه‌ها و دستکشها ، قسمتهای بادکنک مانندی در داخل لباس تعبیه شده است که هنگام کم شدن فشار داخل کابین ، بطور خودکار باد می‌شوند تا فشار لازم را در قسمت پایینی بدن حفظ کنند. بدون وجود آنها ، فضانوردان به علت جمع شدن خون در آن قسمت از بدنشان از حال می‌رفتند.

به محض رسیدن به مدار ، فضانوردان لباسهایی را کم و بیش شبیه لباسهای عادی است به تن می‌کنند، البته با این تفاوت که این لباسها تعداد زیادی جیب برای قرار دادن قلم و کاغذ دارند، زیرا در غیر اینصورت این وسایل در داخل کابین فضاپیما به پرواز در خواهند آمد.

اما لباس فضایی حقیقی ، که بیشتر برای مردم آشناست، در واقع همان "امو" است. در گذشته لازم بود برای هر فضانورد یک لباس اختصاصی دوخته شود، اما طراحیهای امروزی به صورت قطعه قطعه انجام می‌شود، بدین ترتیب که نیم تنه های بالا و پایین ، دستها و دستکشها همه در اندازه‌های مختلف آماده می‌شوند که می‌توان آنها را باهم ترکیب کرد تا لباسی به اندازه یک فضانورد خاص بدست آید. با این شیوه ، هر لباس فضایی را می‌توان مورد استفاده قرار داد.

لباس فضایی برای مریخ

بزرگترین مسأله در حال حاضر ، تکمیل امویی است که برای سفر به مریخ مناسب باشد. مایکل دمازی ، مهندس لباسهای فضایی در ناسا ، می‌گوید: "ما به لباسی نیاز داریم که قابلیت تحرک و راحتی آن برای سطح مریخ بسیار بالا باشد. تعداد فعالیتهای برون نالوی فضانوردان در مدت اقامت 500 روزه آنها بسیار زیاد خواهد بود: ما انتظار 300 مورد و یا بیشتر را داریم". دمازی اضافه می‌کند: "مأموریت به مریخ ، مثل این است که فضانوردان باید هر روز صبح از خوب بیدار شوند و به سر و کار بروند. از لباسهای فضایی کنونی برای مدت 6 تا 8 ساعت می‌توان استفاده کرد و ما نیز طراحیهای خود را بر اساس حداقل این مقدار زمان انجام می‌دهیم. در برخی از موارد فضانوردان باید مدت 16 تا 18 ساعت روی سطح مریخ باشند".در طراحی کنونی امو ، موارد جدیدی تعبیه و جمع شده است، از جمله دستگاه جمع آوری ادرار ، که آن را خود جمع می‌کند تا بعدا به دستگاه مدیریت مواد دفعی مدار گرد انتقال دهد و یک لباس تهویه به همراه دستگاه سرمایش مایع که زیر لباس اصلی پوشیده می‌شود. این لباس ، یک تکه است و از ماده قابل کش آمدن ساخته شده و در آن مجراهایی برای عبور آب قرار داده شده است تا فضانورد را خنک نگه دارد و از گرما آزاد دهنده داخل لباس محافظت نماید. علاوه بر آن ، امو یک محفظه آب آشامیدنی به حجم 620 سانتیمتر مکعب و یک دستگاه ارتباطی پیشرفته نیز دارد.

برای کارهای طولانی بر سطح مریخ ، این اجزا باید بتوانند دو برابر حالت عادی کار کنند. دمازی می‌گوید: "موارد کلیدی عبارتند از راحتی ، مدیریت آب و غذا، مواد دفعی ، مورد کلیدی دیگر عبارت است از اینکه آیا ما مریخ نوردهای تحت فشار خواهیم داشت یا نه؟ فشار هوای داخل این مریخ نوردها چنان تنظیم شده است که فضانورد می‌تواند با ورود به آن ، لباس فضایی خود را بیرون بیاورد، تا بهتر بتواند به خورد و خوراک و بهداشت خود برسد. در حالتی که این مریخ نوردها موجود نباشند، یا خراب شده باشند، باید بتوان این کارها را داخل لباس انجام داد".

نشاندن حیات بر سطح مریخ

در شرکتی که لباسهای فضایی ناسا را تولید می‌کند، مهندسان پشت چرخهای خیاطی نشسته‌اند. اندیشه ساخت لباسی که برای سفر انسان به مریخ مناسب باشد، هر کسی را که آنجا کار می‌کند به هیجان آورده است. کلارک دین 56 ساله می‌گوید: "من 26 ساله بودم که بخشی از کارم در لباس فضایی آرمسترانگ و آلدرین مورد استفاده قرار گرفت. من کمک کردم تا انسان به ماه برود. اغلب از خودم می‌پرسم چه کار دیگری می‌توانم انجام دهم که به همان اندازه هیجان انگیز باشد؟ آنها راجع به سفر به مریخ صحبت می‌کنند و من با شنیدن آن از خوشحالی به هوا می‌پرم. من با این کار دوباره جوانی‌ام را بدست آورده‌ام و دوست دارم همچنان اینجا باشم تا تحقق آن را ببینم."

برگرفته از سایت رشد

پژوهش‌هاي جديد حاكي است كه گرسنگي مي تواند به تقويت حافظه و ياد آوردن محفوظات كمك كند.

به گزارش سرويس «علمي» ايسنا، دانشمندان معتقدند كه به اين ترتيب شايد بتوان به شاگردان توصيه كرد كه بهتر است با شكم خالي امتحانات خود را بگذرانند. محققان دانشگاه ييل آمريكا، دريافته اند كه «گرلين» يا هورمون گرسنگي مي‌تواند شمار ارتباط عصب ها با بخشي از مغز را كه محفوظات جديد در آنجا حفظ مي شود افزايش دهد.

اين يافته ها موجب شده كه اميدواري به اين كه در بيماري هايي مانند آلزايمر كه نيروي حافظه و يادگيري شخص لطمه مي بيند، داروها بتوانند موثر واقع شوند افزايش يابد.  شكم خالي هورمون «گرلين» را وارد جريان خون مي كند و موجب فعال شدن عصب هاي گيرنده مغز مي شود.تيم تحقيقاتي دانشگاه ييل با انجام چندين آزمايش يادگيري و حافظه بر روي موش ها كشف كرده‌اند كه تزريق گرلين اضافي به موش ها سبب مي شود كه عملكرد مغز آنها در ارتباط با حافظه و يادگيري بهتر مي شود.

به گزارش ايسنا، پرفسور استفن بلوم، متخصص تغذيه در امپريال كالج لندن نيز در اين زمينه به بي‌بي‌سي گفت:«حافظه ممكن است قطع و وصل شود و غالبا هنگام استرس حافظه وصل مي شود. گزارش دانشگاه يل جالب است و كاملا قابل قبول است كه استرس يا گرسنگي حافظه را تقويت كرده و به ياد آوردن محفوظات كمك كند.»  

منبع: www.agri.com

فيوز چيست ؟

مقاومت الكتريكي و جريان در مدار

جريان الكتريكي در رساناي متصل به مدار بنابر قانون اهم از روي مقاومت رسانا و ولتاژ دو سر آن معين مي شود. براي يك ولتاژ معين ، هر چه مقاومت رساناي داده شده بيشتر باشد جريان كمتر است. مثلاً مقاومت لامپ هاي التهابي معمولي نسبتاًزياد است ( صدها اهم ). و از اين رو جرياني كه از آنها مي گذرد كم است (چند دهم آمپر) .

كوتاه شدگي مدار

اگر سيم ها را با اتصال فرعي به لامپ متصل كنيم. مدار فرعي با مقاومت بسيار كم بدست مي آيد. و جريان خيلي شديد مي شود. در اين مورد گفته مي شود كه مدار كوتاه بوجود آمده است. مدار كوتاه بطور عام هر اتصال كم مقاومتي در دو سر منبع جريان الكتريكي است. جريان هاي شديدي كه در مدار كوتاه ظاهر مي شود فوق العاده خطرناك هستند و به علت آنكه سيم ها شديداً گرم مي شوند براي منبع جريان بسيار زيان آورند.

محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار

براي محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار ، فيوز استفاده مي شود فيوز ها سيم هاي نازك مسي اند يا سيم هايي كه از فلزات زود گداخت مثل سرب ساخته شده اند. كه به طور سري به مدار حامل جريان متصل مي شوند. و طوري در نظرگرفته مي شوند كه اگر جريان از مقدار مشخص شده بيشتر شود ذوب مي شود. نمودار طرح وار زير طرز كار فيوز را شرح مي دهد وقتي كه سيم ها توسط تكه سيم مسي متصل شوند مدار كوتاه فيوز بطور سريع ذوب شده و مدار قطع مي شود.

ساختمان فيوز فشنگي با توپي پيچي

اين فيوز رايجترين نوع از فيوزهاست كه به كار برده مي شود. منشا اصلاح فيوزي به توپي چيني كه در سطح بيروني فيوز قراردارد، مربوط است، كه سيم با نقطه ذوب پايين در آن قراردارد. توپي مانند سرپيچ لامپ در سر پيچ پيچانده مي شود و پس در هر كوتاه شدن مدار تعويض مي شود.

معمولا ، يك فيوز يا دسته فيوزهايي به اتصال هاي تامين كننده جريان در يك ساختمان يا هر آپارتماني متصل مي شود. گاهي فيوزها را در جعبه مستقلي قرارمي دهند. فيوزپريزي در ساختمان جعبه فيوز وجود دارد كه بايد با عبور جريان 3تا 5A ذوب مي شود، فيوز آپارتمان با عبور جريان 15تا 20A ذوب مي شود. در حاليكه فيوز يك ساختمان براي جريانهاي خيلي شديدتر چند صد آمپر تنظيم مي شود.

ساختمان فيوز با توپي پيچي

1. توپي چيني

2. سيم با نقطه ذوب پائين

3. جاي فيوز

منبع : دانشنامه رشد

ادوارد كاسلر از دانشگاه مينسوتا، در مينياپوليس، در سال 1980 آب‌شش مصنوعي ساخته بود كه اكسيژن را از آب برداشت مي‌كرد. او از آن سال‌ها در اين رويا بود كه دستگاهي بسازد كه روزي به او امكان دهد درست مانند يك ماهي شنا كند و در حالي كه در آب شيرجه مي‌رود، منبع ناپاياني از اكسيژن براي او فراهم كند.

كاسلر مي‌خواهد مانند يك ماهي شنا كند، اما هنگامي كه آب‌شش ساخت خودش را در آزمايشگاهش مورد آزمون قرار داد، دريافت كرد كه اكسيژن كافي برايش فراهم نمي‌كند. كاسلر يادآور مي‌شود كه" آن دستگاه توان كافي براي زنده‌نگه داشتن من را نداشت."

كاسلر نخستين فردي نيست كه آرزوي شنا كردن مانند ماهي را در سر پرورانده است. در سال 1962، جاكوس كاستوو، از پيشگامان كاوش در زير آب، به دنيا آمدن گونه‌ي تازه‌اي از انسان، Homo aquaticus ، را پيش‌بيني كرد: مردماني كه با جراحي داراي آب‌شش شده‌اند. كاستوو گفته بود: شش‌ها را دور خواهد زد و مي‌تواند زندگي كند و نفس بكشد در هر ژرفايي براي هر زماني كه بخواهد و بي آن‌كه آسيبي ببيند."  

ساختن يك آب‌شش مصنوعي ابتدايي، ناباورانه ساده است. همه‌ي آن‌چه كه شما نياز داريد يك جعبه‌ي ضدآب است كه از غشايي با نفوذپذيري بالا به گاز ساخته شده باشد. آن را با هوا پر كنيد و زير آب نگه داريد و شما يك آب‌شش خواهيد داشت. ميزان اكسيژن و دي‌اكسيد‌كربن حل شده در آب با جوّ بالاي آن در تعادل است. بنابراين، انتشار از راه غشا به آفرينش غلظتي نزديك به جوّ درون جعبه مي‌انجامد. اگر اكسيژن درون جعبه پايين بيفتد، اكسيژن بيش‌تري از آب به درون آن راه خواهد يافت و اگر دي‌اكسيد‌كربن درون جعبه افزايش يابد، به بيرون پراكنده خواهد شد.

در سال 1961، درست چند ماه پس از ساخته شدن نخستين غشاي سيليكوني بسيار نفوذپذير، ريال والتر راب، از شركت جنرال الكتريك، آب‌ششي ساخت كه مي‌توانست نياز همستر را به اكسيژن برآورده سازد. او يادآوري مي‌كند كه" شما فقط بايد آب را در جنبش نگه داريد" تا آب سرشار از اكسيژن و با دي‌اكسيد‌كربن پايين، هميشه در تماس با غشا قرار ‌گيرد.

نيازي به اين نيست كه بگوييم انسان‌ها در مقايسه با همستر به اكسيژن بيش‌تري نياز دارند. در آب نيز به همان اندازه‌ي جوّ اكسيژن وجود ندارد؛ بسته به جو، فقط 4 تا 6 ميلي‌ليتر در هر ليتر آب دريا. بنابراين، براي اين كه جريان مناسبي از اكسيژن مورد نياز خود را به دست آوريد، نه تنها بايد جريان مناسبي از آب روي غشا برقرار باشد، بلكه سطح بزرگي مي‌خواهيد كه هر بار حجم بيش‌تري اكسيژن برداشت كنيد. بر اساس برسي‌هاي چارلز پگانلي، تنكارشناس(فيزيولوژيست) كه در دهه‌ي 1960 روي آب‌شش‌هاي مصنوعي آزمايش مي‌كرد،كم‌ترين سطحي كه نياز داريد، 80 متر مربع است.

براي آن‌كه آب‌شش‌هاي كارآمدي داشته باشيد، اين سطح گسترده بايد درون فضاي كوچكي جاي داده شود؛ درست همان‌گونه كه كيسه‌هاي هوايي شش‌هاي ما، سطح بسيار بزرگي را فراهم مي‌كنند. شش‌هاي مصنوعي، براي وارد كردن اكسيژن در خون طي عمل باي‌پس قلب يا پس از آسيب شديد به شش، از مدت‌ها پيش در بيمارستان‌ها به كار گرفته مي‌شوند. خون از درون شبكه‌اي از لوله‌هاي كوچك نفوذپذير به گاز مي‌گذرد و هوا در پيرامون لوله‌ها در جريان است. اكسيژن با روند انتشار از ديواره‌ي لوله‌ها به درون خون نفوذ مي‌كند و دي‌اكسيد‌كربن از خون به هوا جريان مي‌يابد. در اين دستگاه سطح بسيار بزرگي درون فضاي كوچكي جاي گرفته است.

كاسلر دريافت كه او مي‌تواند با متصل كردن چند شش مصنوعي به هم، يك آب‌شش مصنوعي بسازد. هوا از راه لوله‌هاي نفوذپذير به گاز، نفس كشيده مي‌شود و در همان حال، مقدار زيادي‌ آب روي لوله‌ها مكيده مي‌شود. به اين ترتيب، اكسيژن به هواي تنفسي راه مي‌يابد. با وجودي كه اين آب‌شش نمي‌توانست اكسيژن كافي براي انسان را فراهم سازد، كاسلر همسر مورد علاقه‌اش، مگينز، را درون جعبه‌اي نفوذناپذير به آب به زير رودخانه‌ي ميسي‌سيپي فرستاد. او مي‌گويد" من هرگز به اندازه‌ي اين آزمايش در زندگي‌ام، نگران نشده بودم." خوشبختانه دستگاه كار كرد و بخت با او يار بود كه ازدواج آنان سر گرفت. مگينز 3 ساعت زير آب بود و مقدار اكسيژن حدود 16 درصد ثابت ماند.

در دهه‌ي 1980، يك شركت ژاپني كه غشاي سلولزي توليد مي‌كرد، كاري را كه كاسلر كنار گذاشته بود، در برنامه‌ي خود قرار داد. فوجي‌سيستم‌ توكيو مجموعه‌اي از آب‌شش‌هاي نمونه ساخت تا از اين راه ثابت كند چه غشاهاي با كيفيتي مي‌سازد. نمونه‌هاي آغازين به يخچال كوچكي مي‌ماند كه به پشت قواص بسته شده بود، اما نمونه‌هاي پيشرفته‌تر كه دانكي‌3 نام گرفته بود، از جعبه‌اي تابوت‌مانند تشكيل شده بود كه جلوي غواص كشيده مي‌شد. دستگاه بزرگي بود، اما كار مي‌كرد. در برنامه‌ي تلويزيوني كه در سال 2002 براي معرفي اين دستگاه پخش شد، غواصي با اين دستگاه براي 30 دقيقه در استخر آب باقي ماند.

مشكل اين دستگاه فقط در اندازه‌ي آن نبود. هواي عادي 21 درصد اكسيژن دارد. دانكي‌3 ، مانند آب‌شش كاسلر، مقدار اكسيژن را در هواي تنفسي حدود 16 درصد نگه مي‌دارد. چنين مقدار پاييني از اكسيژن، مي‌تواند باعث كاستي در توانايي انسان در درست و روشن فكر كردن شود. حال آن‌كه، هنگام شيرجه رفتن در آب، خوب‌فكر كردن بسيار مورد نياز است و تصميم‌هاي ضعيف مي‌تواند مرگ‌بار باشد.

بنابراين، آب‌شش‌هايي كه فقط بر انتشار استوارند، به اندازه‌ي كافي مناسب نيستند. بايد به روشي بر غلظت اكسيژن افزود. به نظر مي‌رسد اين كار امكان‌پذير باشد: ماهي‌ها مثانه‌هاي شنايشان را پر مي‌كنند كه شناوري آن‌ها را در حالت خنثي نگه مي‌دارد و اين درحالي است كه آن‌ها اكسيژن خالص را از آب برداشت مي‌كنند.

در دهه‌ي 1980، ژوزف و سيليا بوناونچورا در دانشگاه كاروليناي شمالي، نشان دادند كه ماهي‌ها اين كار را به كمك شكل از هموگلوبين(پروتيين جابه‌جا كننده‌ي اكسيژن در خون) كه به pH حساس است، انجام مي‌دهند. وقتي سلول‌هاي پيرامون مثانه‌ي شنا اسيدلاكتيك را به درون خون آزاد مي‌كند، كاهش pH باعث آزاد شدن اكسيژن به درون مثانه مي‌شود و زماني كه ماهي مي‌خواهد به ژرفاي بيش‌تري برود، حجم آن را متناسب نگه مي‌دارد.

خون مصنوعي ماهي

اين زوج دريافتند كه آنان مي‌توانند با تقليد از اين فرايند آب‌شش‌هاي مصنوعي را براي هدف‌هاي گوناگون بسازند. آنان به جاي هموگلوبين ماهي، تصميم گرفتند از مواد شيميايي بهره گيرند كه محكم به اكسيژن پيوند مي‌شوند اما زماني كه از روي يك الكترود مي‌گذرند، آن را آزاد مي‌كنند. آب‌ششي كه بوناونچوراها براي غواص‌ها طراحي كرده‌اند، از دو حلقه تشكيل شده است. در حلقه‌ي اول، هموگلوبين مصنوعي اكسيژن را از آب برداشت مي‌كند. در سوي ديگر حلقه، از روي الكترود مي‌گذرد و اكسيژن آن آزاد مي‌شود كه از خلال غشايي به حلقه‌ي دوم آزاد مي‌شود و اين حلقه‌ي دوم است كه هواي تنفسي را جابه‌جا مي‌كند. سيليا بوناونچورا مي‌گويد" همه‌ي محاسبه‌هاي ما نشان مي‌داد كه اين دستگاه كار خواهد كرد."

اما اين طرح هرگز از ميز طراحي فراتر نرفت. سرانجام، اين فناوري به شركتي فروخته شد كه به ساختن جايگزين‌هايي براي خون و نه آبشش، علاقه‌مند بود. بنابراين، طرح آب‌شش دو حلقه‌اي تا اندازه‌ي زيادي به فراموشي سپرده شد. با وجود اين، يك گروه در دانشگاه واسدا در ژاپن براي چند سال با دستگاه ساده‌تري به آزمايش ادامه داد(شكل را ببينيد). آنان از هموگلوبين يا پرفلوروكربن، مايع بي‌اثر، كه اكسيژن در آن فراوان حل مي‌شود، بهره گرفتند تا اكسيژن را از آب برداشت و به حلقه‌ي هواي تنفسي جابه‌جا كنند. كنيچي نگاسه، رهبر اين گروه، مي‌گويد" به نظر ما ساختن آب‌ششي با اندزه‌ي منطقي، امكان‌پذير است."

اما كاسلر و پگانلي نپذيرفته‌اند كه دستگاه دوحلقه‌اي راه رسيدن به چنين آب‌ششي است. آنان مي‌گويند كه مشكلي پايه‌اي در اين آب‌شش‌هاي بر پايه‌ي غشا وجود دارد كه يكي از آن‌ها را حدود يك سده‌ي پيش، ريچارد ايج، تنكارشناس دانماركي كه روي سوسك‌هاي آب‌زي پژوهش مي‌كرد، شناسايي كرده بود.

سوسك‌هاي آب‌زي پيوسته براي به دست آوردن حباب هوا، كه زير پوشش بال‌هايشان يا بالاي شكمشان، (روي سوراخ‌هايي كه از آن‌جا نفس مي‌كشند) جاي مي‌دهند، از كف آب‌گير به بالا مي‌آيند. اين حباب‌ها چيزي بيش از اندوخته‌ي ثابتي از اكسيژن هستند؛ آن گونه كه غواص‌ها كپسول هوا با خود جابه‌جا مي‌كند. سطح حباب‌ها مانند آب‌شش عوض تبادل‌كننده‌ي گاز عمل مي‌كند: اكسيژن از آب به درون حباب و دي‌اكسيد كربن از حباب به بيرون منتشر مي شود. اما اگر حباب مانند آب‌شش كار مي‌كند، چرا بيش‌تر سوسك‌هاي آب‌زي سفر پرمخاطره‌اي را براي آمدن به سطح آب‌گير به جان مي‌پذيرند؟

پاسخ اين پرسش در اثر افزايش فشار در حباب هوا هنگام فرورفتن سوسك در آب، نهفته است. اين فشار به هواي درون حباب فشار مي‌آورد و گازها را در آب محلول‌تر مي‌سازد. نتيجه‌ اين است كه حباب چروكيده مي‌شود، به اندازه‌ي كه ديگر چندان به عنوان آب‌شش كار نمي‌كند يا به طور كامل جمع مي‌شود. به اين دليل است كه سوسك براي دوباره پر كردن حباب به سطح آب مي‌آيد.

چنين مشكلي براي آب‌شش مصنوعي نيز به وجود مي‌آيد. همان‌طور كه غواص در آب فرو مي رود، فشار بالا باعث فشرده شدن هواي تنفسي و حل شدن بيش‌تر آن در آب مي شود. بيش‌تر هماي از دست رفته نيتروژن است، زيرا 80 درصد هوا را تشكيل مي‌دهد. براي جلوگيري از درهم‌فشرده شدن شش‌ها، بايد آب‌شش اكسيژن بيش‌تري به هواي تنفسي پمپ كند. بنابراين، نسبت اكسيژن افزايش مي‌يابد، كه مشكل ديگري به همراه دارد زيرا كه اكسيژن خالص در ژرفاي 9 متر زهر‌آگين مي‌شود. بنابراين، اگر شما اكسيژن خود را از آب برداشت كنيد، بايد اندوخته‌اي از نيتروژن بي‌اثر همراه داشته باشيد تا اندخته‌ي هواي خود را در حالتي نگه داريد كه از زهرآگين شدن هوا طي فرورفتن در آب پيش‌گيري كنيد.

پيش‌گيري از اين مشكل، بسيار سخت است. آب‌شش‌هاي دوحلقه‌اي باعث كاهش از دست رفتن نيتروژن مي‌شوند، اما آن را بر طرف نمي‌كنند. حتي اگر شما بتوانيد به طور كامل از اين كار پيش‌گيري كنيد، غواص هنوز هم از راه پوست خود نيتروژن از دست مي‌دهد.

آلون بودنر، نوآور اسرائيلي، سال گذشته رويكرد نويي پيش رو نهاد. او به جاي آب‌شش غشايي، فرايند صنعتي جداكردن گازها از مايع را به كار گرفته است. اين فرايند بر اين اصل استوار است كه اگر شما فشار مايع را كاهش دهيد، براي مثال با با يك پمپ سانتريوفوژي، گاز حل شده در آن به صورت حباب بيرون مي‌آيد. بودنر مي‌گويد كه دستگاه ساخت او، كه با باتري به كار مي‌افتد، مي‌تواند همه‌ي اكسيژن حل شده در آب را برداشت كند.در واقع، اين دستگاه مي‌تواند گازي داراي 34 درصد اكسيژن را از آب دريا فراهم كند. به علاوه، چون دستگاه بوندر نيتروژن را نيز همراه اكسيژن برداشت مي‌كند، مشكل از دست رفتن نيتروژن نيز وجود ندارد.

اما در اين رويكرد نيز مشكلي وجود دارد. اين دستگاه بايد در هر دقيقه بيش از هزار ليتر آب را پردازش كند تا بتواند اكسيژن كافي براي نفس كشيدن غواص را در سطح آب فراهم كند. با هر 10 متر فرورفتن در آب، فشار دو برابر مي‌شود و بنابراين شما بايد براي فراهم كردن همان حجم، دو برابر هوا برداشت كنيد. با فرورفتن بيش‌تر، شما حتي بايد بيش‌تر برداشت كنيد. تنها راه براي كاركردي كردن اين دستگاه اين است كه از آن به عنوان بخشي از تجديد كننده‌ي تنفس بهره بگيريد.

تجديد كننده‌ي تنفس

بيش‌تر هواي فشرده‌اي كه غواص‌ها به خود جابه‌جا مي‌كنند، از دست مي‌رود. حباب‌هايي كه به سطح آب باز مي‌گردد داري بيش‌تر اكسيژن مصرف نشده هستند. در تجديد كننده‌هاي تنفس( و در آب‌شش‌هاي غشايي) هوا بازگردش دارد؛ يعني، اكسيژن از دست رفته بار ديگر به كار گرفته مي شود و دي‌اكسيد كربن جدا مي‌گردد. تجديد كننده‌هاي تنفس با غواص‌ها امكان مي‌دهند كه با اندوخته‌ي اكسيژن كوچك بتوانند ساعت بيش‌تري زير آب بمانند. از اين رو، بودنر مي‌خواهد اين دستگاه را به عنوان بخشي از تجديد كننده‌ي تنفس طراحي كند. در اين حالت، ديگر نياز نداريم همه‌ي هوا را از 200 ليتر آب در دقيقه برداشت كنيم. چون دستگاه عواي سرشار از اكسيژن را به جاي اكسيژن خالص به هواي تنفسي مي‌افزايد. نيتروژن بايد به طور دوره‌اي تهويه شود تا از افزايش آن جلوگيري شود، اما اين كار را پيش از اين تجديد كننده‌هاي نيمه‌مدار‌بسته انجام مي‌دهند.

اما عامل محدود كننده در مورد تجديدكننده‌هاي تنفسي، اكسيژن اندوخته‌اي نيست، بلكه دور كردن دي‌اكسيد كربن است. قوطي‌هاي آب آهك اين گاز را طي چند ساعت پاك‌سازي مي‌كنند. اما آن‌ها را بار ديگر نمي‌توان به كار گرفت و جايگزين كردن آن‌ها نيز هزينه‌بر است. بنابراين، در حالي كه رويكرد بودنر برخي از مشكل‌ها بزرگ آب‌شش‌هاي غشايي را حل مي‌كند، توانايي بزرگ آن‌ها را نيز به همراه دارد: آن‌ها در دور كردن دي‌اكسيد كربن، سرآمدند.

غشاهاي آب‌ششي را به عنوان شست‌ و شو دهنده‌ي دي‌اكسيدكربن در نظر مي‌گيرند تا موادشيميايي به كار رفته در تجديد‌كننده‌هاي تنفسي و زيردريايي‌هاي كوچك را جايگزين كنند. همچنين، به عنوان دستگاه اضطراري در زيردريايي‌هاي بزرگ به كار مي‌روند. در سال 2003، بر اساس يك برسي، كه براي پژوهشگاه نيروي دريايي آمريكا انجام شد، آزمايش‌هاي بيش‌تر درباره‌ي آب‌شش‌هاي غشايي به عنوان دستگاه اضطراري در زيردريايي‌ها پيشنهاد شد. يكي از آن پژوهشگران، دن واركاندر از دانشگاه بوفالو در نيويورك، فكر مي‌كند مي‌توان آب‌شش غشايي ساخت كه غواص به عنوان بخشي از تجدد كننده‌ي تنفسي همراه خود داشته باشد. او خاطر نشان مي‌كند كه : با اين كار مي‌توان به مدت نامحدودي هواي تنفسي را پاك‌سازي كرد."

به نظر مي‌رسد در آينده‌ي نزديك بتوانيم از آب‌شش‌هاي مصنوعي به عنوان فراهم‌كننده‌ي اكسيژن براي ماشين‌هايي كه زير آب كار مي‌كنند، بهره بگيريم. نمونه‌هاي اوليه، پيش از اين ساخته شده‌اند. اكنون، ماشين‌هاي فرمان‌ از راه دور و زيردريايي‌هايي كه با سوخت فسيلي كار مي‌كنند، اكسيژن مايع با خود جابه‌جا مي‌كنند. برداشت اكسيژن از آب دريا به اين ماشين‌ها امكان مي‌دهد سوخت بيش‌تري به همراه داشته باشند.

و در آينده، آب‌شش‌هاي مصنوعي براي فراهم ساختن هواي تنفسي براي زيردريايي‌ها يا سكونت‌گاه‌هاي زيرآبي به كار گرفته خواهند شد. به نظر بوندر اين كار تنها كاربرد اين دستگاه در آينده‌ي نزديك خواهد بود. اما غواص‌ها، بدون دستگاه‌هاي فني شگفت‌آوري مانند غشاهايي كه فعالانه گازهاي ويژه‌اي را به درون و بيرون پمپ مي‌كنند، مي‌توانند از آب‌شش‌هاي مصنوعي به عنوان پاك‌كننده‌هاي دي‌اكسيدكربن بهره گيرند. بوندر و ديگران شايد بتوانند نمونه‌هاي اوليه‌ي آن را بسازند، اما آن‌ها همراه غواص‌ها نخواهند بود، مگر آن‌كه از ابزارهاي كنوني غواصي و تجديد كننده‌هاي تنفسي، كوچك‌تر و ايمن‌تر باشند يا امتياز بزرگي داشته باشند.

به نظر مي رسد كه امتياز بزرگ مورد نظر، فراهم كردن اندوخته‌ي نامحدودي از هوا باشد، اما همه‌ي طرح‌هاي پيشنهادي به باتري‌هايي به دوره‌ي فعاليت محدود وابسته‌اند. حتي اگر بشود نياز به نيرو را تا اندازه‌ي بسيار زيادي كاهش داد، بيش‌تر غواص‌ها نمي‌خواهند يا نياز ندارند بيش از 12 ساعت يا بيش‌تر زير آب بمانند كه چنين كاري را پيش از اين تجديدكننده‌هاي تنفسي امكان‌پذير كرده بودند. 

منبع : سایت جزیره ی دانش

نيروها و پتانسيل‌هاي اتمي يا بين‌ملكولي در مدل‌سازي‌هاي ديناميك ملكولي
از نظر فيزيكي نيروها ــ پيوندها يا قيدهاي ــ بين اتم‌ها و مولكول‌ها منشأ حيات و برپاکنندة ی  مواد هستند.
آنچه از اين بحث مي‌آموزيم:
.1 مفهوم نيرو و انرژي پتانسيل؛
2 .آشنايي با انواع پيوندهاي بين اتمي؛

در دنياي پيرامون آنچه داراي حيات است، يا موجوديت دارد، به نوعي از ذراتي (مولكول‌هاي ريز و درشت) به‌هم‌مقيد، چه به صورت موضعي و چه بصورت جامع، ساخته شده‌اند. اين سخن ريچارد فينمن (پدر فناوري نانو) بسيار جالب و بديهي به نظر مي‌رسد .به لحاظ نظري، هر ساختار اتميِ مولكولي كه قوانين بنيادين حاكم بر فيزيك و شيمي را نقض نكتد مجاز است، به شرط آن كه پايدار باشد.

الف ـ مروري بر چند مفهوم
براي ورود به بحث، لازم است بعضي از مفاهيم پُرکاربرد را يادآوري کنيم:

نيرو: نيروها تمام اثرات محيط اطراف، شامل اتم‌ها و مولکول‌هاي اطراف يک جسم (سيستم) بر آن جسم است که بر حرکت و رفتار کلي آن اثر مي‌گذارد. در فيزيك و شيمي تا كنون چند نيروي مهم شناخته شده‌اند كه باعث گرد هم آمدن مولكول‌ها و اتم‌ها و تشكيل ساختارهاي نانومتري و بزرگ‌تر مي‌شوند. شما با برخي از اين نيروها آشنا هستيد.
انرژي پتانسيل: همان‌طور که فنرِ فشرده‌شده داراي انرژي نهفتة پتانسيل کشساني است و به محض رهاشدن انرژي آزاد مي‌كند، مجموعه‌اي از اتم‌ها يا مولکول‌ها هم در کنار يكديگر داراي انرژي مي‌شوند و براي آزاد شدن آن بايد تمام پيوندهاي به‌وجودآمده را پاره کرد. انرژي لازم براي از هم گسيختن پيوندها همان انرژي پتانسيل است.

توجه کنيد که يک سيستم واقعي، مانند يک مولکول پيچيده و طويل، داراي انواع و اقسام نيروها و پيوندهاي بين اتمي است.
يک بررسي جامع شامل در نظر گرفتن تمام اين برهمکنش‌هاست. ولي هنوز قدرت محاسباتي بشر آن‌قدر نيست که رفتار يک مولکول را به طور كامل شبيه‌سازي و پيش‌بيني کند. اين به آن معناست که براي يک مولکول خاص، تمام نيروهاي بين اتمي شناخته و شبيه‌سازي نشده‌اند تا مطمئن باشيم که محاسباتمان همان نتيجه‌اي را خواهد داد که در طبيعت از آن مولکول مي‌بينيم. بلکه ما تنها تقريب‌هايي از برخي نيروها را به حساب مي‌آوريم. شايد برايتان عجيب باشد که تنها مسئلة دقيقاً حل‌شده در فيزيک و شيمي، پيش‌بيني رفتار يک تک‌اتم هيدروژن با يک الکترون تنهاست. مولکول‌هاي چنداتمي با تعداد الکترون‌هاي بيشتر، با تقريب‌هايي از پتانسيل‌هاي بين‌اتمي که «پتانسيل‌هاي تجربي» ناميده مي‌شوند قابل حل‌اند. همچنين اين‌طور نيست كه پتانسيل يا نيروي بين‌اتمي، جوابگوي تمام خصوصيات فيزيکي و شيميايي يك مولكول باشد.

ب ـ انواع پيوندها
به طور ساده، گرد هم آمدن اتم‌ها و تشکيل ساختارهاي مولکولي و بلوري خاص به چند نوع پيوند بين‌اتمي زير تقسيم مي‌شوند:

.1 پيوند واندروالسي: كه از القاي ميدان الکتريکي از دوقطبي‌هاي لحظه‌اي يک اتم به اتم ديگر ناشي مي‌شود و به «نيروهاي واندروالسي» معروف است. در فواصل دور )بر حسب نانومتر) اين نيروها جاذبه و در فواصل نزديک دافعه‌اند.
.2 پيوند يوني: كه در آن با آزاد شدن يک الکترون از يک اتم (مثل سديم) و ملحق شدن آن به اتم ديگر (مثل کلر) يون‌هاي غير همنوع تشکيل مي‌شوند. اين يون‌ها يکديگر را مطابق با روابط به‌دست‌آمده از قانون کولن جذب مي‌كنند. نيروي کولني يک نيروي بلندبُرد است بنابراين، پيوند يوني طول پيوند بلندي دارد.
.۳يوند کوالانسي: كه از به اشتراک گذاشتن الکترون تراز آخر اتم‌ها با يکديگر تشكيل مي‌شود. اين پيوند غير الکترواستاتيکي و معمولاً جهت‌دار است. يعني وقتي دو اتم مي‌خواهند الکترون به اشتراک بگذارند، به خاطر ساختار فضايي جسم از يک جهت خاص به هم نزديک مي‌شوند و جفت الکترون پيوندي در ناحية بين آن دو و در همان جهت متمرکز مي‌شود. چون تعداد اتم‌هاي شرکت‌کننده در يک جهت ممکن است بيشتر باشد، پس تعداد پيوندها نيز در يک جهت بيشتر از ساير جهات مي‌شود. (براي كسب اطلاعات بيشتر بايد به ساختار شبکه‌هاي جامدات در فيزيک حالت جامد يا شيمي عمومي ــ در كتابي مانند «شيمي عمومي» نوشتة مورتيمر مراجعه کنيد.)
.4 پيوند فلزي: توجه کنيد که اتم‌هاي فلزي با يکديگر پيوند به معناي گفته‌شده در بندهاي قبل ندارند، بلکه در اين‌قبيل پيوندها الکترون‌هاي آزادِ تراز آخر در سرتاسر جسم فلزي در حال حرکتند و يون‌هاي مثبت سدهايي (محدود)براي حرکت آنها به طور تناوبي ايجاد مي‌کنند. آزادي الکترون‌ها و در قيد يون‌هاي مربوطه نبودنشان ــ که به نوعي به اشتراک گذاشتن الکترون‌ها با هم است ــ فلز را به وجود مي‌آورد.
.5پيوند هيدروژني: اين پيوند به خاطر به هم خوردن تراکم الکتروني اطراف اتم‌هاي مولکول‌هايي است كه شامل اتم هيدروژن هستند. در سيستم‌هاي زنده، مثل مولکولDNA و پروتئين‌ها، اين نوع پيوند نقش اساسي دارد. توجه کنيد که در تشکيل يک ساختار فيزيکي، احتمال حضور چند پيوند به طور يکجا وجود دارد.

برگرفته از سایت رشد 

به نظر شما در یک لیوان پر از آب چند سنجاق جا می‌گیرد؟ شاید بگویید: هیچ ، چون لیوان پر است و وقتی سنجاقی در آن بیندازید، به علت اینکه سنجاق هم حجمی دارد، آب بیرون خواهد ریخت.

شاید هم بگویید: حجم یکی دو سنجاق که چیزی نیست، شاید اگر خیلی مواظب باشید، دو سه تا سنجاق بتوان داخل لیوان انداخت، بدون اینکه آب از لیوان بیرون بریزد.

یک آزمایش

در یک لیوان آنقدر آب بریزید تا کاملا پر شود. بعد یک مشت سنجاق در کنار لیوان قرار دهید. سنجاقها را یکی یکی توی لیوان بیندازید و بشمارید. (البته باید خیلی با احتیاط این کار را انجام دهید.) نوک تیز سنجاق را آهسته توی آب فرو برید و بدون تکان و فشار سنجاق را رها کنید، بطوری که در اثر لرزش بیرون نریزید.

یک ، دو ، سه سنجاق به ته جام می‌افتد، اما سطح آب بالا نمی‌آید. ده ، بیست ، سی ، ... اما آب بیرون نمی‌ریزد. پنجاه ، شصت ، هفتاد و حتی صد سنجاق در ته جام است، با وجود این باز هم آب بیرون نمی‌ریزد. نه فقط بیرون نمی‌ریزد، بلکه حتی آنقدر هم از لبه جام بالا نمی‌آید که بتوان دید. باز هم در جام سنجاق بیندازید، دویست ، سیصد و چهارصد سنجاق باز هم حتی یک قطره آب بیرون نمی‌ریزد! اما حالا دیده می‌شود که چطور سطح آب بالا آمده و کمی از لبه لیوان بالاتر است.

حقیقت چیست؟

کلید حل این پدیده غیر قابل فهم در همین بالا آمدن آب است. اگر شیشه کمی چرب باشد، آب شیشه را کمتر تر می‌کند و اما لبه لیوان مثل هر ظرف دیگری که مورد استفاده ما قرار گیرد، در نتیجه تماس انگشتان ما حتما از قشر نازکی از چربی پوشیده می‌شود. آبی که در نتیجه سنجاقها بالا آمده است، بی آنکه لبه لیوان را تر کند، برجستگی غیر قابل توجهی ایجاد می‌کند که به چشم نمی‌خورد.

اگر قدری به خودمان زحمت دهیم و حجم یک سنجاق را حساب کنیم و با حجم آن برجستگی که بالاتر از لبه جام قرار دارد، مقایسه کنیم، خواهیم دید که حجم یک سنجاق صدها بار از حجم آب بالا آمده کمتر است. به همین دلیل است که در یک لیوان پر از آب برای صدها سنجاق هم جا می‌شود. هر چه ظرف گشادتر باشد، به همان اندازه بیشتر سنجاق در آن جا می‌شود، زیرا حجم آب بالا آمده به همان اندازه بیشتر است.

یک محاسبه سر انگشتی

برای روشن شدن مسئله یک محاسبه سر انگشتی انجام می‌دهیم. طول سنجاق حدود 25 میلیمتر است و کلفتی آن 0.5 میلیمتر است. حجم این استوانه از فرمول حدود 5 میلیمتر مکعب و با کلاهک سر سنجاق در حدود 5.5 میلیمتر مکعب است. حالا حجم قشر آبی را که از لب جام بالا آمده، حساب می‌کنیم. قطر لیوان 9 سانتیمتر ، یعنی 90 میلیمتر است. سطح چنین دایره‌ای مساوی تقریبا 6400 میلیمتر مربع می‌شود.

اگر فرض کنیم ضخامت قشر آب بالا آمده فقط یک میلیمتر باشد، حجم آن 6400 میلیمتر مکعب ، یعنی 1200 بار بیشتر از حجم سنجاق میشود. به عبارت دیگر ، لیوان پر از آب هنوز گنجایش بیش از هزار سنجاق را دارد! واقعا هم اگر سنجاقها را آهسته و با احتیاط درون آب بیندازیم، می‌توان هزار سنجاق در لیوان جا داد. به نظر می‌رسد که گویی تمام لیوان را پر کرده‌اند و حتی از لبه لیوان هم بالاتر آمده‌اند، اما آب هنوز هم بیرون نخواهد ریخت.

برگرفته از سایت رشد

چگونه مى توان ميزان نبوغ آلبرت اينشتين را اندازه گرفت؟
از بسيارى از جهات اين كار شدنى نيست. اگر به گذشته برگرديم و سده هاى متوالى را پشت سر بگذاريم با دانشمندان برجسته اى همچون جيمز كلرك ماكسول، لودويگ بولتسمان، چارلز داروين، لويى پاستور و آنتوان لاوازيه مواجه مى شويم، اما پيش از يافتن شخصى كه دستاورد هاى علمى اش همانند ايساك نيوتن با اينشتين قابل مقايسه باشد بايد راه درازى پيمود. قبل از نيوتن شايد نتوان شخص ديگرى را پيدا كرد.
اينشتين و نيوتن چنان هوشمند بودند كه در سراسر جهان در حوزه پژوهشى خود و وراى آن كاملاً شناخته شده اند. نيوتن حسابان را ابداع كرد، قوانين مكانيك و حركت را فرموله و نظريه گرانش جهانى را ارائه كرد. اينشتين مبنايى در آسمانخراش فيزيك نوين يعنى نسبيت خاص و مكانيك كوآنتوم را پى ريزى و نظريه جديد گرانش را ابداع كرد.
اما سواى اين دستاورد هاى ويژه هر دوى اين دانشمندان شيوه تفكر در علم را به طور اساسى تغيير دادند. هر دو جهان بينى ما را گسترش دادند. امروز ما از جهان «نيوتنى» و جهان «اينشتينى» سخن مى گوييم. جهان نيوتنى جهان مطلق ها است و جهان اينشتينى جهان نسبيت. در جهان نيوتن زمان بى وقفه در جريان است، زمان اكنون و هميشه با سرعت يكسانى جارى مى شود. عليت مطلقاً برقرار است، گويى كه فرمان الهى است. بدون استثنا هر معلولى علتى دارد، با دانستن گذشته، آينده را مى توان به طور كامل پيشگويى كرد. در جهان اينشتين زمان مطلق نيست. سرعت جريان زمان به ناظر بستگى دارد. گذشته از اين مطابق نظريه جديد مكانيك كوآنتوم كه اينشتين به رغم شك و ترديد هاى بعدى در تدوين آن نقش داشت، عدم قطعيت هاى ذاتى طبيعت در سطح زيراتمى مانع از آن مى شود كه با دانستن گذشته، آينده را پيشگويى كنيم. احتمالات بايد جانشين قطعيت ها شود.
هم اينشتين و هم نيوتن اصولاً فيزيكدان نظرى بوده اند. مثل هر فيزيكدان نظرى ديگر آنها هم مهم ترين پژوهش هاى خود را در اوج جوانى به انجام رساندند.هر دوى آنها آزمايش هايى هم انجام دادند. نيوتن كه بزرگترين آزمايشگر بود، كشفيات بزرگى داشته است، از جمله وى دريافت كه نور سفيد از اختلاط رنگ هاى مختلف حاصل مى شود. نيوتن رياضياتى را كه احتياج داشت، خود ابداع كرد. اينشتين البته چنين كارى نكرد، اما شهود درخشان وى او را به بررسى و اقتباس هندسه مبهم نااقليدسى ريمان و گاوس رهنمون شد تا نظريه هندسى گرانش خود را بنيان نهد.
هر دو هنرمند بودند. هر دو خود را وقف سادگى، ظرافت و زيبايى رياضى كردند. هر دو آنها ترجيح دادند كه مثل هنرمندان در انزوا كار كنند. نيوتن هنگامى كه روى طرح خاصى پژوهش مى كرد، ماه هاى متوالى را يكسره در انزوا به سر مى برد. اينشتين هيچ گاه دانشجوى تحصيلات تكميلى نداشت و بسيار كم تدريس كرده است. هر دو تنها بودند. تنهايى نيوتن بيشتر بود. به نظر مى رسد كه شايد وى عملاً روحيات ضداجتماعى داشته است و همانطور كه ولتر در هنگام مرگش خاطرنشان كرد: «نيوتن طى عمر چنين طولانى خود هيچ گاه شور و عشقى از خود بروز نداده است؛ وى هيچ گاه به زنى نزديك نشده بود.» نيوتن حتى طرحى را براى ابقاى تجرد خود ارائه كرده بود. وى نوشت: «راه تجرد اين نيست كه با نفس خود مبارزه كنيم، بلكه بايد با انجام يك كار مطالعه و تعمق در ساير امور با چنين تفكراتى مقابله كرد.»
اينشتين در اواخر خود را با فعاليت هاى اجتماعى متعدد مشغول كرد، از جمله حمايت از انجمن حقوق بشر، ارائه سخنرانى هاى متعدد در سرتاسر جهان در مورد سياست، فلسفه و آموزش و همكارى براى تاسيس دانشگاه يهودى اورشليم. اينشتين طى زندگى خود روابط عاشقانه بسيارى داشته است. اما به نظر مى رسد كه وى در شخصى ترين سطح زندگى همانند نيوتن منزوى و تنها بود. اينشتين در سال ۱۹۳۱ هنگامى كه ۵۲ساله بود، مقاله اى منتشر ساخت و طى آن نوشت: «احساسات شديد من در مورد عدالت اجتماعى و مسئوليت اجتماعى هميشه به نحو عجيبى در تقابل با فقدان نياز براى ارتباط مستقيم با انسان هاى ديگر و جوامع انسانى است. من حقيقتاً «مسافر تنها» هستم و هيچ گاه با تمام قلبم به كشورم، خانه ام، دوستانم و حتى خانواده درجه يك خودم تعلق نداشتم.»
هم اينشتين و هم نيوتن شديداً حافظ استقلال خود بودند. هر دو به شدت انزواى خود را قدر مى دانستند.
ايساك نيوتن و آلبرت اينشتين ميراث گرانبهايى براى ما بر جاى گذاشتند. نيوتن بر اين تصور كه بعضى حوزه هاى دانش دور از دسترس ذهن بشر است، تصورى كه طى سده هاى متوالى در فرهنگ غرب ريشه دوانده بود، غلبه كرد.
بسيارى از متفكران پيش از نيوتن بر اين باور بودند كه بشر مجاز است فقط از آن چيزهاى سر درآورد كه خداوند بر ما منت نهاده و كشف آنها را مجاز دانسته است. آدم  و حوا به اين دليل از بهشت رانده شدند كه از ميوه درخت معرفت، معرفت خداوند، خورده اند.
زئوس، پرمتئوس را با زنجير به صخره اى در بند كشيد؛ چرا كه وى راز خدايان يعنى آتش را به بشر فانى ارزانى داشت. در كتاب بهشت گمشده (paradise lost) اثر جان ميلتون آدم از رافائل فرشته در مورد مكانيك اجرام آسمانى مى  پرسد، رافائل مختصراً آدم را راهنمايى مى كند و سپس مى گويد: «معمار بزرگ در تصميمى عاقلانه مابقى ماجرا را از انسان و فرشته مخفى نگاه داشته است.»
نيوتن در اثر ماندگار خود با نام اصول (principia,1687) بر همه اين محدوديت ها غلبه كرد و ممنوعيت ها را كنار گذاشت. نيوتن در اين اثر تمام پديده هاى جهان فيزيكى شناخته شده از آونگ گرفته تا فنر، از ستاره هاى  دنباله دار تا مدار سياره ها را با عبارت هاى دقيق رياضى بررسى كرده است. پس از نيوتن تمايز بين جهان فيزيكى و فراطبيعى آشكارتر شده است. از آن پس جهان فيزيكى براى انسان قابل شناخت شد.
اينشتين در پذيره هاى شگفت انگيز و به ظاهر محال خود در نسبيت خاص نشان داد كه حقايق بزرگ طبيعت را صرفاً با مشاهده هاى دقيق از جهان خارج نمى توان به دست آورد، بلكه دانشمندان گاهى اوقات بايد فرضيه ها و سيستم هاى منطقى اى را در ذهن خود ابداع كنند كه فقط با گذشت زمان مى توان آنها را آزمود. براى مثال همه ما از بدو تولد تجربه مى كنيم كه زمان با سرعت يكنواختى جارى است، با اين همه اين باور حقيقت ندارد. فيزيك نوين حداقل به اين درجه از پيشرفت رسيده است كه طبيعت را وراى احساس و ادراك بشر فهميده است و بدين ترتيب به ما مى آموزد كه درك عقل سليم ما از جهان هم ممكن است اشتباه باشد. اينشتين در ميراث خود بر اين تفكر چند قرنه كه پژوهش هاى تجربى و آزمايش ها برترند، فائق آمد. اما وى با نظر مشهور نيوتن كه گفت: «hypotheses non fingo» (از فرضيه پردازى بيزارم) نيز مخالف بود، چرا كه منظور دانشمند انگليسى آن بود كه وى همانند ارسطو فيلسوف راحت طلبى نيست، بلكه نظريه هاى خود را بر حقيقت هاى قابل مشاهده بنا مى كند.
اينشتين در زندگينامه خود نوشتش اختلاف نظر خود را با نيوتن اينگونه توضيح مى دهد: «نيوتن، مى بخشيد، شما تنها روشى را كه از زمانه شما فقط براى انسان هاى با قدرت تفكر و خلاقيت بالا قابل درك بود، كشف كرديد. مفهوم هايى كه شما ابداع كرديد، هنوز هم تفكر ما را در فيزيك  هدايت مى كند، اگرچه اكنون مى دانيم كه اين مفاهيم بايد با مفاهيم ديگرى كه پيش از اين خارج از فضاى تجربه مستقيم قرار داشته است، جايگزين شود.»
اينشتين در مقدمه اى بر ويرايش سال ۱۹۳۱ كتاب اپتيك (opticks) نيوتن در مورد وى نوشت: «طبيعت در مقابل وى همچون كتابى گشوده بود... وى فردى بود كه خصلت هاى يك آزمايشگر، نظريه پرداز، مكانيك و علاوه بر آنها هنرمند تشريح مفاهيم در وى جمع بود.» اگر نيوتن بتواند حقه اى سوار كند و سفر ممنوع زمانى را امكان پذير ساخته و در آينده ظاهر شود، شايد چيزهايى مشابه همين را در مورد اينشتين بگويد.

فناوري نانو هيچ زمينه علمي را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزي نيز از اين قاعده جدا نيستند .تا به حال کاربردهاي متعددي از فناوري نانو در کشاورزي ، صنايع غذايي و علوم دامي مطرح شده است.

رابطه ميان فناوري نانو وعلوم کشاورزي در زمينه هاي زير قابل بررسي است :
1- نياز به امنيت در کشاورزي و سيستم هاي تغذيه اي
2- ايجاد سيستم هاي هوشمند براي پيشگيري و درمان بيماريهاي گياهي
3- خلق وسايل جديد براي پيشرفت در تحقيقات بيولوژي و سلولي
4- بازيافت ضايعات حاصل از محصولات کشاورزي

از بين تدابير موجود در مديريت آفات کشاورزي استفاده از آفت کش ها و سموم سريعترين و ارزان ترين روش براي واکنش به يک وضيت اضطراري است .

روش هاي کنترل زيستي در حال حاضر بسيار هزينه بر هستند . در اين روش ها کنترل آفت از طريق يکي از دشمنان طبيعي آن آفت صورت مي گيرد . امروزه مصرف بي رويه آفت کش ها مشکلات زيادي را ايجاد کرده اند اين مشکلات شامل اثرات سوء بر سلامت انسان ( ايجاد مسموميت هاي حاد يا بيماري هاي مزمن ) ، تاثير اين مواد بر حشرات گرده افشان و حيوانات اهلي مزارع و همچنين ورود اين مواد به آب و خاک و تاثير مستقيم وغير مستقيم آن در اين نظام هاي زيستي مي باشد .

مصرف بي رويه آفت کش ها محصولات کشاورزي را نيز به منبع ذخيره سم تبديل مي کند

مهمترين سوال در زمينه استفاده از آفت کش ها اين است که :چقدر از اين سموم استفاده کنيم ؟

استفاده از داروهاي (سموم) هوشمند در ابعاد نانو مي تواند راه حل مناسبي باشد . اين داروها که قابليت حرکت در گياه را دارند در بسته هايي که حاوي نشاني خاصي هستند قرار ميگيرند .برچسب نشاني يک کد مولکولي است که بر روي بسته نصب شده و به بسته اجازه ميدهد که به بخشي از گياه که مورد حمله عامل بيماري يا آفت قرار گرفته تحويل داده شود . اين ناقلين در ابعاد نانو همچنين داراي خود تنظيمي نيز مي باشند به اين معني که دارو فقط به ميزان لازم به بافت گياهي تحويل داده مي شود .
دقت در رديابي بافت هدف و ميزان اندک اما موثر دارو باعث مي شود استفاده از سموم در کشاورزي به حداقل برسد .
همه ما ميدانيم که پيشگيري بر درمان مقدم است . بيماري هاي گياهي نيز از روي علائمي مانند تغيير رنگ يا تغيير شکل اندام ها شناسايي مي شوند ولي مسئله اينجاست که اين علائم مدتها پس از ورود عامل بيماري به بافت گياه بروز پيدا مي کنند به همين خاطر با سريعترين اقدام ها براي جلوگيري از شيوع بيماري باز هم مقداري از محصول از بين مي رود . در نتيجه نياز به ابزاري که به کمک آن بتوان در همان مراحل ابتدايي ورود عامل بيماري، آن را کنترل و مهار کرد بسيار ضروري به نظر ميرسد.
نانو حسگرهاي زيستي ابزارهايي هستند که که از تلفيق ابزارهاي شيميايي ، فيزيکي و زيستي بدست آمده اند.

 تصوير ورود يک نانوحسگر زيستي به درون يک سلول

ين حسگرها شامل ترکيبات زيستي مانند يک سلول ، آنزيم و يا آنتي بادي متصل به يک مبدل انرژي هستند و قادرند که تغييرات ايجاد شده در مولکول هاي اطراف خود را گزارش دهند . اين گزارش ها توسط سيگنالهايي که مبدل انرژي به تناسب با مقدار آلودگي توليد ميکند دريافت مي شوند. بنابراين اگر تجمع زيادي از عامل بيماري در اطراف اين حسگرها وجود داشته باشد سيگنال هاي قوي فرستاده مي شوند . ارزيابي حضور آلاينده ها در محيط توسط حسگرها در چند دقيقه ميسر است اما با استفاده از روش هاي رايج حداقل 48 ساعت زمان براي تشخيص نياز است .
استفاده از نانوحسگرهاي زيستي در بسته هاي غذايي نيز کاربرد که در صورت شروع فساد مواد غذايي مي توانند هشدار دهنده باشند .

از ديگر کاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي ايجاد پلاستيک هاي جديد در صنعت بسته بندي مواد غذايي است . در توليد اين پلاستيک ها از فناوري نانو ذرات استفاده شده است . اکسيژن مسئله سازترين عامل در بسته بندي مواد غذايي است زيرا اين عنصر باعث فساد چربي مواد غذايي و همچنين تغيير رنگ آنها ميشود . در اين پلاستيک جديد نانوذرات به صورت زيگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدي مانع از نفوذ اکسيژن مي شوند .
به بيان ديگر مسيري که گاز بايد براي ورود به بسته طي کند طولاني مي شود . به همين خاطر مواد غذايي در اين بسته ها تازگي خود را بيشتر حفظ مي کنند . با طولاني کردن مسير حرکت مولکولهاي اکسيژن، مواد غذايي ديرتر فاسد مي شوند.

فناوري نانو با استفاده از فرايندهاي طبيعي زيستي ، شيميايي و فيزيکي در بازيافت مواد باقيمانده از محصولات کشاورزي و تبديل آنها به انرژي و يا مواد شيميايي صنعتي نيز نقش دارد . به طور مثال از زمان برداشت پنبه تا توليد پارچه بيش از 25 % الياف به ضايعات تبديل مي شوند . در دانشگاه کرنل در آمريکا روشي تحت عنوان «ريسندگي الکتريکي» ابداع شده که با استفاده از اين روش از ضايعات پنبه محصولاتي مانند کلافهاي پنبه و نخ البته با کيفيت پايين تر توليد ميکنند . دانشمندان علوم پليمر از اين روش براي توليد نانو فيبرها از سلولز که 90% الياف پنبه را تشکيل مي دهد استفاده کرده اند و اليافي کمتر از 100 نانومتر توليد کرده اند که 1000 بار کوچکتر از الياف فعلي است .

يکي از کاربردهايي که براي اين الياف ريز سلولزي بيان شده جذب آفت کش ها و کودهاي شيميايي از محيط براي جلوگيري از ورود آنها به اکوسيستم و رها کردن مجدد اين مواد در محيط در مواقع مورد نياز است .

از ديگر محصولات فناوري نانو ، نانو کاتاليزورها هستند که قابليت تبديل روغن هاي گياهي به سوخت را جهت ايجاد منابع جديد انرژي دارند .

پيشرفت در زمينه علوم گياهي ، کشاورزي و صنايع غذايي رابطه مستقيمي با پيشرفت در تحقيقات زيست شناسي سلولي و مولکولي دارد . توليد ابزارهاي جديد تحول شگرفي در تحقيقات سلولي و مولکولي ايجاد کرده است . امروزه ميکروسکوپ هايي که قابليت ايجاد مشاهده در مقياس نانو را دارند در توسعه علوم زيستي نقش مهمي را ايفا مي کنند

منبع : سایت نانو مخصوص دانش آموزان.