كاهش تدريجي در منابع سوخت هاي فسيلي و افزايش آلودگي در سطح جهان،تمدن را براي يافتن شيوه هايي جديد به منظور استفاده از منابع مشابه و سوخت هاي جايگزين هدايت مي كند.منابعي كه نه تنها ترسي از تمام شدنشان وجود نداشته باشد، بلكه آلودگي هاي قبلي را هم نداشته باشد. شكل گيري اين اقدامات به دهه 1950 باز مي گردد.يعني زماني كه زيست شناسان با شناسايي و دستكاري ژن ها،اولين گام ها را براي ورود به قرن بيو تكنولوژي برداشتند.
پس از هزاران سال گداختن،ذوب كردن، پيوند دادن،ساختن و سوزانيدن مواد بي جان به منظور توليد اشياء مفيد،اكنون بشر در پي مجزا نمودن و تركيب كردن،گنجانيدن و پيوند زدن مواد زنده به منظور توليد وسايل رفاهي مقرون به صرفه مي باشد.و در واقع همانطور كه اقدام به توليد پلاستيك نموده ايم ،حال ديگر مواد زنده را توليد مي كنيم.

از نو ساختن دنيا
امروزه صد ها شركت زيست مهندسي جديد به پيشگامان انقلاب بيوتكنولوژي مبدل شده اند. نام هايي همچون "آمگان" ،"ارگانوجنسيس"،"جنزيم"،"كالجين"،"مايكوجن" و" ميرياد" پيشگاماني بودند كه به نظر كارشناسان صنعتي راه را براي دومين انقلاب بزرگ تكنولوژيكي در تاريخ جهان هموار كردند.علاوه بر شركت هاي فوق، هم اينك ده ها شركت چند مليتي مهم بودجه هايي را صرف تحقيقات در زمينه بيوتكنولوژي مي نمايند.از آن جمله ميتوان به شركت هاي "دو پونت"،"آپ جان"،"الي ليلي"و.... اشاره كرد.
تقريبا در هر زمينه اي در علوم زيستي، دستورالعمل هاي توسعه در حال برنامه ريزي و طراحي مي باشند،روند درازمدت تجهيز به ابزار و امكانات لازم شتاب گرفته است،پرسنل جديد به خدمت گرفته شده اند و همه و همه دست به دست هم داده اند تا با سرعتي ديوانه وار تجارت جديد ژنتيك را به نظام اقتصادي حاكم معرفي نمايند و تمدن را براي چشيدن اولين ميوه هاي عصر بيوتكنولوژيك آماده كنند. در حال حاضر 1300 شركت در حوزه بيوتكنولوژي تنها در ايالات متحده وجود دارد كه مجموع درامد آنها در حدود 13 ميليارد دلار براورد مي شود و در مجموع بيش از صد هزار نفر نيز در اين شركت ها به فعاليت مشغولند. چنين توسعه اي تنها در اولين دهه اين انقلاب جديد تكنولوژيكي و اقتصادي رخ داده است و چه بسا احتمال دارد كه
ادامه مطلب

اتانول در عین حالی که دارای انرژي فراوان است، سمي نيست و ساده و ارزان از غلات تهيه مي‌شود. محققين دانشگاه سنت لوئیس كه پيش از اين در سال جاري يك پيل سوختي را که از آنزيم‌ها براي توليد الكتريسيته از اتانول استفاده مي‌كرد، ساخته‌بودند اخیرا نوع مبتنی برمیکروتراشه‌ از اين وسيله را ساخته‌اند. نکته مهم در ساخت یک پيل سوخت زيستي، ايجاد محيطی محافظت شده براي آنزيم‌هاي حساس است. محققين آند كربني یا الكترود مثبت پيل سوختي را با پلي‌متيلن سبز به عنوان الکتروكاتاليست پوشاندند، سپس يك غشاي نافیون دارای آنزيم‌هاي تثبیت‌شده الکل دهيدروژن از را اضافه كردند. در طي اين تحقيقات، پيل سوخت زيستي پتانسيل الكتريكي در حدود 34 صدم ولت و چگالي جريان حدود 53 ميكروآمپر در سانتي‌متر مربع را تولید کرد. در اين سيستم چندين پيل مي‌توانند به صورت يك آرايه و به عنوان يك مدار مجتمع در يك تراشه كامپيوتري قرار بگيرند. اين پیل سوخت زيستي، مي‌تواند نهايتاً به جاي باتري‌هاي قابل شارژ استفاده شود و به جاي اينكه مانند اين باتري‌ها از طريق اتصال به پريز برق شارژ شود، برای شارژ تنها به چند ميلي‌ليتر الكل نياز دارد. همچنين اين ميكروپيل سوختي مي‌تواند به عنوان منبع تغذيه براي حسگرها و ساخت آزمايشگاه‌ها بر روي يك تراشه مورد استفاده قرار بگيرد.
نمونه اوليه ساخته شده توسط محققين از يك كانال به طول سه‌سانتي‌متر و عرض 200 ميكرون كه بر روي يك تراشه پلاستيكي قرار دارد، تشكيل شده است. پايين كانال، به آندكربني پوشيده شده از غشايي از جنس كاتاليست الكتريكي منتهی مي‌شود. محققين اين پيل جديد را با اندازه‌گيري ميزان الكتريسیته توليد شده توسط يك ميكروليتر از اتانولي كه در طی هر دقيقه از كانال عبور مي‌كرد، آزمايش كردند. كاتاليست‌هاي آنزيمي اين پيل سوختي قابل تجدید می‌باشند در حالي كه بسياري از پيل‌هاي سوختي كه با فلزات واكنش‌هاي كاتاليزوري انجام مي‌‌دهند، گران و غير قابل تجديد هستند.

نانوتكنولوژي به سه شاخه جدا و درعين حال مرتبط با يكديگر تقسيم مي شود كه بر اساس ساختارهاي زير تعريف مي شوند:

1-نانوتكنولوژي مرطوب: اين شاخه به مطالعه سيستمهاي زيست محيطي كه اساسا در محيط هاي آبي پيرامون وجوددارند مي پردازد وچگونگي مقياس نانومتري ساختمان موادژنتيكي غشاءها و ساير تركيبات سلولي را مورد مطالعه قرار ميدهد.موفقيت اين رشته بوسيله ساختمانهاي حياتي فراواني كه تشكيل شده اند و نحوه عملكرد ساختمانشان درمقياس نانويي نظارت مي شود به اثبات رسيده است.اين شاخه دربرگيرنده علوم پزشكي دارويي زيست محيطي و كلا علوم مرتبط به Bio مي پردازد.
 

2-نانوتكنولوژي خشك: ازعلوم پايه شيمي و فيزيك مشتق مي شود و به تمركز روي تشكيل ساختمان هاي كربني سيليكون و ديگر مواد غيرآلي مي پردازد. قابل تامل است كه فناوري خشك-مرطوب استفاده از مواد و نيمه هاديها رانيز مي پذيرد. الكترونهاي آزاد و انتقال دهنده دراين مواد آنها را براي محيط مرطوب سودمند مي سازد.اما همين الكترونها خصوصيات فيزيكي فراهم مي كنندكه ساختارهاي خشك از آنها در الكترونيك مغناطيس و ابزارهاي نوري استفاده مي كنند.اثر ديگركه باعث پيشرفت ساختارهاي خشك مي شود اين است كه قسمتهاي خود تكثير مشابه ساختارهاي مرطوب را دارا هستند.

3-نانوتكنولوژي تخميني (محاسبه اي): به محاسبه مدلسازي و ساختن ظاهر ساختمانهاي پيچيده در مقياس نانويي توجه دارد.توانايي پيش بيني و تجزيه و تحليل محاسبه اي در موفقيت نانوتكنولوژي بحراني است زيرا طبيعت ميليونها سال وقت لازم دارد كه نانوتكنولوژي مرطوب را بصورت كاربردي در آورد. شناختي كه بوسيله محاسبه بدست مي آيد به ما اجازه مي دهد كه زمان پيشرفت نانوتكنولوژي خشك را به چند دهه كاهش دهيم كه اين تاثير مهمي در نانوتكنولوژي مرطوب دارد.نانوتكنولوژي تخميني پلي است براي ارتباط بين علوم مهندسي محاسباتي كامپيوتر و فن اوري جديد.

با توجه به ساختارهاي عنوان شده براي نانوتكنولوژي تاثير متقابل انها بر يكديگر و لزوم مشاركت هر سه ساختار براي خلق و توسعه اكثر محصولات نانويي واضح است كه فن اوري برتر اينده نقطه تلاقي تفكر و عمل تمامي دانشمندان و محققان علوم مختلف است.
 

 

منبع: باشگاه نانو