کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی - PowerPoint PPT Presentation

slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی PowerPoint Presentation
Download Presentation
کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی

play fullscreen
1 / 76
کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی
987 Views
Download Presentation
zuzana
Download Presentation

کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی

  2. مقدمه هدف از انتخاب این موضوع آگاهی دادن به افراد جامعه در مورد پیشرفت علم در زمینه تولید غذا در عصر نانوتكنولوژی می باشد. نانوتكنولوژی علمی جدید است كه می خواهد مضراتی كه علوم مصنوعی در عالم كنونی گذاشته را از بین برده واز راه طبیعیجهان را تبدیل به بهشت كند ، بطوری كه زندگی برای تمام مردم ازكودك تا بزرگ لذت بخش وراحت شود. انقلاب صنعتی برای اشخاص ساكنرویاینسیاره این توانایی را ایجاد می كند .كه ازاین پس نیازی به بریدن درختان جنگل ها و فرستادن دودشان به هوا نشوند و این پیمان نانوتكنولوژی است .

  3. درحقیقت اگر هر 100 میلیون سال را یك سال در نظر بگیریم كره زمین سیاره ای 46 ساله است كه هیچ اطلاعاتی راجع به 7 سال اول آن وجود ندارد ودر مورد سالهای میانی آن اطلاعات كم و بیش پراكنده و نامطمئنی وجود دارد. درسن 42 سالگی گیاهان و جنگل ها پدیدار شده و شروع به رشد كرده اند،انسان جدید حدود 4 ساعت روی زمین است كه طی همین یك ساعت گذشته كشاورزی را كشف كرده و انقلاب صنعتی فقط یك دقیقه پیش اتفاق افتاد. حال ببینیم كه در این یك دقیقه انسان چه بلایی بر سر این كره 46 ساله آورده است.

  4. تاریخچه • نانو از یک کلمه یونانی (کوتوله )یا (به معنای چیزی کوچکتر • از اندازه معمولی) گرفته شده است. • در حدود سال 1950 میلادی ، فیزیکدان معروف آمریکایی ، پروفسور ریچارد فاینمن پیشنهاد ساخت یک موتور الکتریکی • با ابعاد کمتر از 1.64 اینج را داد و برای کسی که اولین باربارموفق به ساخت آن شود جایزه 1000 دلاری تعیین نمود. سرانجام ویلیام مک لیلان با زحمت فراوان توانست بوسیله یک انبرک دستی و یک میکروسکوپ این کار را به انجام برساند. • در واقع هدف فاینمن از این کار ایجاد انگیزه در موسسات • آموزشی و تحقیقاتی بود تا توجه آنها را به دنیای میکروها و • نانوها جلب کند.

  5. فاینمن برای اولین بار و بطور جدی این بحث را در سال 1960 ودر تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) طی یک سخنرانی با عنوان(آن پایین فضای بسیاری هست) مطرح کرد. در طیاین سخنرانی فاینمن طریقه نگارش 24 جلد دایره المعارف Britanica را به صورت تئوری بر نوک یک سوزن توضیح داد و بدین ترتیبشاخه جدیدی از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت.

  6. نانو چقدر کوچک؟ تا به اینجا متوجه شدیم که علم فناوری نانو که مورد بحثما می‌باشد، در مورد بسیار کوچکها صحبت می‌کند.اما می‌خواهیم بدانیم چقدر کوچک؟ یک نانومتر طولی است برابر با 9-10 متر به عبارت دیگر یک میلیاردم متر. برای درک بهتر این عبارت می توان به این نکته توجه داشت که قطر تار موی انسان برابر 100 هزار نانومتر است یا به عنوان مثال، طول موج رنگ آبی برابر با 500 نانومتر است یا میزان فاصله دیسک خوان کامپیوتر با صفحه دیسک در هنگام فعال بودن برابر 15 نانومتر است. تمام این مثال ها به این منظور است که به فوق العاده کوچک بوده مقیاس نانو پی ببریم، به طوریکه می توان نانو را با ویروس ها و یا حتی تک ‌مولکول‌های تشکیل دهنده آنها مقایسهکرد.

  7. اگر بخواهیم این اندازه را در ذهن خود مجسم کنیم باید بدانیم که اگر تعداد یک میلیون ذره یک نانومتری را در کنار هم قرار دهیم تنها طولی برابر با یک میلیمتر بدست می‌آید.به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانوذرات، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند. واژه "نانوتکنولوژی" به معنی استفاده کردن از چیزهایی در گستره 1 تا 100 نانومتر است. به صورت کاملا دقیق هنگامی که ما از ابعاد نانومتری صحبت می‌کنیم منظور ما ابعادی در اندازه اتمها و مولکولها می‌باشد.

  8. نانو فناوری چیست؟ فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روبات‌های میکروسکپی) • در ساده ترین حالت دانش نانو عبارت است از مطالعه اصول بنیادین مولکول ها و ساختارهایی با حداقل ابعاد ۱ تا ۱۰۰ نانومتر. این ساختارها به نانو ساختارها معروفند. • نانو فناوری عبارت است از کاربرد این ساختارهای نانویی در ادوات نانو مقیاس. هر چیزی که اندازه آن کوچکتر از یک نانومتر باشد تنها می تواند یک اتم آزاد یا یک مولکول کوچک باشد که در فضا معلق است مانند ذره رقیق بسیار کوچک بخار.

  9. پس نانو ساختارها تنها کوچکتر از هر آنچه پیش از این ساخته ایم نیستند بلکه در واقع کوچکترین جامداتی هستند که می توان آنها را ساخت. به علاوه مقیاس نانو منحصر به فرد است از آن رو که جایی است که ویژگی های آشنای روزمره مواد همچون رسانندگی سختی یا نقطه ذوب یا خصوصیات شگفت انگیز و خارق العاده دنیای اتمی و مولکول از قبیل دوگانگی موج-ذره و اثرات کوانتومی مواجه می شوند . در مقیاس نانو بنیادی ترین خصوصیات مواد و ماشین ها طوری به اندازه شان وابسته است که در هیچ مقیاس دیگری نیست.

  10. نانو ذرات نانوذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول و با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف (آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و ...) ساخته شده است. اغلب نانوذرات که به طور تجاری مورد استفاده قرار می گیرند، به شکل پودر خشک و یا به صورت بخش مایع می باشند. البته نانوذرات ترکیب شده (آمیخته شده) در یک محلول آلی یا آبی که به شکل سوسپانسیون یا خمیری شکل است نیز مورد توجه می باشد. این ذرات در شکل ها و مورفولوژی های گوناگونی یافت می شوند، ساختارهایی از کروی گرفته تا فلسی، ورقه ای، شاخه ای، لوله ای و میله ای.

  11. خواص نانوذرات با گذر از میکرو ذرات به نانوذرات، با تغییر بر خی از خواص فیزیکی روبه رو می شویم که دو مورد مهم از آنها عبارتند از: افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو اثرات کوانتومی. افزایش نسبت مساحت سطحی به حجم که به تدریج با کاهش اندازهء ذره رخ می دهد، باعث غلبه یافتن رفتار اتم های واقع در سطح ذره به رفتار اتم های درونی می شود. این پدیده بر خصوصیات ذره در حالت انزوا و بر تعاملات آن با دیگر مواد اثر می گذارد.

  12. افزایش سطح، واکنش پذیری نانوذرات را به شدت افزایش می دهد زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در تودهء نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره یا کلوخه ای شدن دارند. به عنوان مثال در مورد نانوذرات فلزی، به محض قرار گیری در هوا، به سرعت اکسید می شوند. در بعضی مواقع برای حفظ خواص مطلوب نانوذرات، جهت پیشگیری از واکنش بیشتر، یک پایدار کننده را بایستی به آنها اضافه کرد که آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش، فرسودگی و خوردگی مقاوم باشند. .

  13. البته این خاصیت مزایایی هم در بر دارد. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانوکامپوزیت ها با استفاده از این ذرات، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرار شده و استحکام آن به شدت افزایش می یابد. علاوه بر این، افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذراتمی شود تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم.

  14. بالا در نانوذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیر گذار است.به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی کریستال هایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی و کشاورزی و...کاربرد های فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند؛

  15. چون الکترونهای آزاد آنها مشابه الکترونهای محبوس در اتمها، حالات گسسته و مجازی از انرژی را اشغال می کنند. علاوه بر این، کوچک تر بودن ابعاد نانوذرات از طول موج بحرانی نور، آنها را نامرئی و شفاف می نماید. این خاصیت باعث شده است تا نانوذرات برای مصارفی چون بسته بندی، مواد آرایشی و روکش ها مناسب باشند. اخیراً در ساخت شیشه های ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارایی این نوع شیشه ها، عمر آن ها را نیز چندین برابر می کند.

  16. از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده ها، رنگ ها، کاتالیزوها، لایه های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه ها و عینک ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی ها، و در حفاظ های الکترومغناطیسی شیشه های اتومبیل و در و پنجره استفاده شود. پوشش های ضد نوشته برای دیوارها، و پوشش های سرامیکی برای افزایش استحکام سلول های خورشیدی نیز با استفاده از نانوذرات تولید شده اند.

  17. خطرات نانو ذرات • نانوذرات همانند يک شمشیر دولبه دارای اثرات مفید و مضرمی باشند. • اثرات مضر بر سلامتی • نانوذرات به دوليل می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند برای سلامتی مضر باشند؛ اول • اينکه میتوانند خيلی سریع از طریق پوست و سلولهای مخاطی • جذب بدن شوند و دوم اينکه به دليل جدید اين مواد مسموميتهای • جدید و ناشناخته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای را به وجود بياورند.

  18. چرا نانو ذرات می توانند خطرناک باشند؟وقتی مواد در مقیاس نانو تبدیل شوند در خواص شیمیایی ، بیولوژیکی و فعالیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کاتالیتکی آنها تغییراتی ایجاد می شود بنابراین موادی که در حالت بالک (توده ای) بی خطر هستند وقتی به حالت نانو تبدیل شوند می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند سمی و خطرناک باشند. به علاوه اندازه کوچک نانوذرات باعث می شود تا این مواد بتوانند بر سد های دفاعی بدن فائق آیند.

  19. نانو تکنولوژی بخشی از آینده نیست؛ بلکه همه آینده است. • تاریخ علم پدیده های متعدد و فراوانی را در صفحات خود جای داده است. پس از جنگ جهانی دوم اختراعاتی نظیر کامپیوتر و DNA, آنچنان خارق العاده بودند که بعنوان انقلابی ترین دوران در تاریخ علم بشری بشمار می آمده است هم اکنون نیز دستیابی به فناوری های نوینی همچون فناوری اطلاعات و بیوفناوری با جایگاه ویژه, پیشرفتهای چشمگیر علمی و تکنولوژیکی را بدست آورده است. • امروزه نیز پیشرفتهای زیادی در عرصه نانو جهت دقیق کردن تعریف این دانش بوجود آمده است. به بیان ساده تر فناوری نانو در جهان از چهل سال پیش تاکنون که نانوتکنولوژی و کاربردهای وسیعی که این فناوری را به عنوان یک زمینه

  20. زمینه فرارشته ای و فرابخشی مطرح نموده است که می توان به کاربردهای آن در مواد, پزشکی و بهداشت, داروسازی, الکترونیک و کامپیوتر, مهندسی, محیط زیست, بیوفناوری,دفاع, انرژی ,کشاورزی و بسیاری صنایع چون نساجی و فولاد وبرق و... اشاره نمود. که میتوان این علم و ابعاد آن را فراتر از حال دانست وعنوان کرد که نانو تکنولوژی بخشی از آینده نیست بلکه همه آینده است . نانو فناوری در عمل به سه شاخه اساسی (نانو فناوری مرطوب ,خشک ومحاسباتی )تقسیم شده که امروزه دو تغییر از نانوفناوری یکی حرکت از بزرگ به کوچک شامل مواردی همچون کوچکتر کردن هر چهبیشتر تراشه هایرایانه ای و

  21. و دیگری حرکت از کوچک به بزرگ به معنای ساخت مواد با کنار یکدیگر قرار دادن تک تک اتم ها یا مولکولها در دست می باشد.ویژگی ودستاوردهای بالقوه ,کاربردها ی این علم در عرصه های مختلف همچون (دوام پذیری مواد ,هواوفضا ,امنیت ملی ,صنعت ) و موارد فوق که اشاره گردید همگی بر نقش این علم در دستیابی بشر به آینده با بهره مندی از نانو در جهت آسایش را نوید می دهد .

  22. فناوری نانو در صنایع • هوانوردي مواد سبك‌تر و با استحكام بيشتر كاربردهاي وسيعي در سازه‌هاي هوانوردي و نيز در فضانوردي دارند. زيرا در هر دو مورد وزن شاخص مهمي در فرآيندها و دستگاه‌هاي هوانوردي و فضانوردي است. • پالايش‌گاه‌ها با استفاده از كاربردهاي نانوتكنولوژي محصولات پالايش‌گاه‌ها (نظير فولاد و آلومينيوم) با خلوص بيشتري توليد خواهند شد.

  23. صنعت حمل و نقل مواد سبكي كه در عين حال از استحكام خوبي هم برخوردار باشند، در صنعت حمل و نقل نيز به‌كار گرفته مي‌شوند. وسايلي كه از اين مواد ساخته شده باشند، هم سرعت بيشتري دارند و هم از امنيت بيشتري برخوردارند. برجسته‌ترين كاربرد فناوري اطلاعات توليد شيشه‌ها يا سراميك‌هايي با سطوح خودتميزكن (Self-Cleaning) است. ذرات نانو سراميك همواري و مقاومت گرمايي ابزارهاي متداول خانگي را بهبود مي‌بخشد. • نور نانواپتيك امروزه مي‌تواند دقت انواع اعمال جراحي بر روي چشم به كمك ليزر را افزايش دهد.

  24. منسوجات با استفاده از نانوالياف لباس‌هاي ضدآب، ضدلك و ضد چروك توليد مي‌شود. چنين لباس‌هايي نياز به شستشوي كمتري و نيز نسبت به لباس‌‌هاي معمولي با آب با دماي كمتري شسته مي‌شوند. • وعده های نانوتكنولوژی در كشاورزی و تغذیه : مولكول های پروتئین نوعی مولكول هستند كه در مواد خوراكی مانند سیب زمینی وجود دارند، درعصر نانوتكنولوژی این مولكول ها برای تولید مولكول های شبیه به خود اتم های موجوددرخاك ،آب و هواراجذب می كنندوسیب زمینی سازند،تولیدغذاهای مولكولی و خاتمه دادن به خشكسالی و قحطی، بطور نمایی ، همراه با دقت اتمی ، غذا می تواند از اتم های خام سنتز شود .

  25. استیك جوجه ویا بره نیم پز را خودمابه كمك مولكول ها واتم ها بوجود می آوریم ، بدون آنكه حیوانی را ذبح كنیمبوجودآوردن گیاهان و حیواناتی كه نسل آنهامنقرض شده اند، همه نمونههایی از وعده های نانوتكنولوژی می باشد . در آینده می توان ویژگی های مطلوب را از طریق مهندسی ژنتیك در مورد خوراكی جاسازی كرده وازاین طریق طعم غذاها را بهبود بخشید، هم چنین می توان مقاومت گیاهان رادربرابربیماری افزایش داد و عمرآن هارادرمحل كشت ومصرف ، طولانی تركردورشدآن هارا سریعترنمود وحتی درمحیط های نامساعدكاشت.تادر شوره زارها،باآب كمتریا آب و هوای سردتررشدكنند.ماحتی توانایی تغییر شرایط آب وهوایی را خواهیم داشت و شاهدابداع درختانی خواهیم بودكه رشدآن هابهینه و ساختارشان برای كاربردهای

  26. ویژه ای همچون الوار،خمیركاغذ،میوه یا جداكننده های كربن(برای كاهش پدیده گرم شدن كره زمین)مناسب باشد.درنتیجه موادغذایی اصلاح شده به روش ژنتیك ، تغذیه را بهبود بخشیده ودرعین حال مصرف آفت كش ها و آب راكاهش می دهند.غذاهایی كه مصرف می كنیم روز به روز از حالت طبیعی خارج شده و مهندسی تر می شوند. درعصر نانو میلیون ها مایل مربع زمین به ساكنین بومی جهان برگردانده می شودو از انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری می شود.

  27. کاربردهای فناوری نانو در بخش کشاورزی فناوری نانو، فناوری نوین و توانمندی است که با توجه به کاربرد موثر آن در بخش کشاورزی و منابع طبیعی، بسیاری از کشورها روی آن سرمایه‌گذاری های سنگینی کرده اند. نوید نانوتكنولوژی در خصوص كشاورزی وتولید غذا ، بازگشت 90 % اززمین های كشاورزی به وضعیت طبیعی ، ایجادگلخانه های دارای عملكرد بالا كه تقریباً 10% از زمین های كشاورزی فعلی را در برمی گیرد و جمعیت جهان را تغذیه می كند واز انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری میكند ودخالت آگاهانه وعالمانه انسان در جهت تسریع روندتكامل گیاهان می باشد .

  28. فناوری نانو، در زمینه‌های مختلفی مانند تشخیص سریع بیماری‌های گیاهی، شناسایی باقیمانده سموم در محصولات کشاورزی و حذف آنها، انتقال هوشمند دارو، سموم و عناصر غذایی در دام، شیلات و گیاهان، تصفیه آب‌های روان، افزایش کیفیت فراورده‌های کشاورزی مرتبط با صنایع نساجی، مهندسی ژنتیک گیاهان و دام و افزایش میزان تولید محصول از طریق تولید حیوانات و گیاهان ، افزایش مدت زمان انبارداری محصولات کشاورزی و موارد بسیاری نظیر آن می تواند نقش بسیار موثری را در بخش کشاورزی و منابع طبیعی ایفا کند. در صنایع غذایی، با توجه به اینکه سالانه بخش قابل توجهی از محصولات کشاورزی به دلیل ضعف در صنعت بسته بندی مناسب از بین می‌روند،

  29. بهره‌گیری از فناوری نانو و تولید بسته بندی‌هایی که بتواند علاوه بر افزایش طول مدت نگهداری محصولات غذایی، از آلودگی آنها نیز جلوگیری کند و به نحوی با استفاده از این فناوری،مصرف کننده را از آلوده بودن محصول آگاه نماید، می تواند در کاهش ضایعات، نقش ایفا کند. ایمنی غذایی، روش‌های درمان بیماری‌ها ، ابزارهای جدید برای استفاده در بیولوژی سلولی و مولکولی، مواد جدید برای تشخیص پاتوژن و حفاظت از محیط های زیست، همگی مثال‌هایی از رابطه مهم فناوری نانو با علوم و مهندسی کشاورزی و سیستم‌های غذایی هستند.

  30. کاربردهای فناوری نانو در علوم دامی در علوم دامی، فناوری نانو، یک رویکرد جدید و تکمیل‌کننده است. فناوری نانو می‌تواند در راستای افزایش بهره وری از طریق مواد خوراکی و تغذیه، بهداشت و اصلاح نژاد انواع دام و طیور و آبزیان نیز بسیار موثر باشد. از جمله کاربردهای فناوری نانو در علوم دامی می‌توان به فناوری نانو دی.ان. ای، تشخیص بیماری‌ها و درمان دام‌ها و اصلاح نژاد دام اشاره کرد.

  31. فناوری نانو و کاربرد آن در گیاه پزشکی علم گیاه پزشکی نیز از پیشرفت‌هایی که فناوری نانو به ارمغان آورده است بی بهره نخواهد بود. فناوری نانو می‌تواند علم گیاه پزشکی را دگرگون کند. دستاوردهای جدید ناشی از فناوری نانو مانند تیمار مولکولی بیماری ها، ردیابی سریع بیماری ها، افزایش توامندی گیاهان برای جذب مواد غذایی همگی از عوامل تحول زا در بهبود کارایی علم گیاه پزشکی می‌باشند.

  32. کاربردهای فناوری نانو در بیوتکنولوژی کشاورزی فناوری نانو اجازه می‌دهد تا اجزا و ترکیبات دلخواه را داخل سلول دستوری نمود و مواد و محصولات جدیدی با استفاده از روش‌های جدید اتو اسمبلی (سرهم کردن خود) و تغییر ژن ساخت. • کاربرد فناوری نانو در آبیاری مزارع کشاورزی استفاده از فناوری نانو برای تولید قطره چکان‌های تنظیم‌کننده فشار و مقاوم به نفوذ ریشه، لوله‌های پلاستیکی تراوا و لوله‌های رسی، از مهمترین دستاوردهای فناوری نانو در علم آبیاری می‌باشند که با استفاده از آنها راندمان آبیاری از 30-40درصد به 92-93درصد افزایش می‌یابد. با توجه به اینکه درصدی از منابع آبی کشور در بخش کشاورزی مصرف می‌شود و با وجود خشکسالی‌های پی در پی،

  33. دستیابی به این میزان افزایش در راندمان مصرف آب می تواند کمک انکار ناپذیری برای خروج از بحران آب در پی داشته باشد. در این زمینه استفاده از یک هسته نانویی برای آمیخته شدن پلاستیک و علف کش هنگام ساخت لوله‌های پلاستیکی سبب شده است که از تجمیع ریشه و شکسته شدن لوله هنگام استفاده از آن در آبیاری زیرزمینی جلوگیری شود. امروزه فناوری نانو علاوه بر اصلاح انواع محصولات کشاورزی در مقابل تنش‌ها ی گرمایی، بیماری‌ها و آفات، می‌تواند آنها را در مقابل خشکسالی نیز مقاوم سازد. از آنجاییکه95درصد از آب‌های موجود در جهان را آب‌های نامتعارف تشکیل می‌دهد، فیلترهای نانو در کشاورزی و برای استفاده در آبیاری مزارع نیز می‌تواند به کار برده شود.

  34. نانوفیبرهایی اکسید آلومینیم با اندازه‌های 2نانومتر، قادرند ویروس ها، باکتری‌ها و کیست‌ها را در آب از بین ببرند. کشورهایی چون هند و آفریقای جنوبی با همکاران آلمانی خود و با تخصیص منابع مالی هنگفت چند میلیون دلاری از بودجه تحقیقاتی خود، توانسته‌اند گام‌های موثری را دراین مسیر بردارند

  35. آشنایی با چند آفتکش نانو مقیاس پيشرفت روزافزون در زمينه فناوري نانو و کاربردهاي گوناگون و گسترده آن در گرايش‌هاي مختلف علمي و صنعتي ، باعث شده است که شرکت‌هاي توليدکننده سموم دفع آفات نيز براي بهبود مشخصات محصولات خود، به دنبال بهره‌گيري از اين فناوري باشند. تحقيقات نشان داده است که مي‌توان با استفاده از فناوري نانو مزاياي فراواني در آفت‌کش‌ها ايجاد نمود که مواردي مانند کاهش مصرف سموم، افزايش کارايي، سازگاري بيشتر با محيط زيست، بهبود کيفيت و کاهش خطرات تماسي از آن جمله است. در اين مقاله فعاليت‌هايي كه شركت‌هاي بزرگ توليد كننده سموم دفع آفات در اين مسير انجام داده‌اند و محصولات جديد آنها معرفي شده اند.

  36. آفت‌کش‌هاي نانو به شکل امولسيون امروزه آفت‌کش‌هايي با ماده مؤثر نانومقياس به بازار راه يافته‌اند. بسياري از شرکت‌هاي شيمي کشاورزي پيشتاز در جهان،فعاليتهاي تحقيق و توسعه خود را به سمت گسترش فرمولاسيون‌هاي جديد نانو مقياس هدايت مي کنند؛ براي مثال شرکت BASF آلمان ، كه رتبه چهارم شركت‌هاي شيمي کشاورزي و بزرگ‌ترين شرکت شيميايي دنيا را به خود اختصاص داده است، توان بالقوه و مفيد فناوري نانو را در توليد فرمولاسيون آفت‌كش‌ها مورد تأييد قرار داده و در اين رابطه دست به انجام تحقيقات پايه‌اي را زده است. اين شرکت پتنتي را تحت عنوان « نانوذرات بعنوان عامل محافظت از محصولات کشاورزي » ارائه كرده ، كه در آن از جزء فعال با اندازه ايده آل بين ده تا 150 نانومتر استفاده شده است. اين ترکيب داراي مزايايي چون حلاليت آسان تر در آب ،

  37. پايداري بيشتر و قدرت آفت کشي بهينه است. يکي ديگر از شرکت‌هاي پيشرو در اين زمينه ، شرکت Bayer Crop Science آلمان است كه دومين شرکت بزرگ توليدکننده آفت‌کش در سطح جهان محسوب مي‌شود. اين شرکت نيز پتنتي را ارائه نموده كه در آن از شکل امولسيون با پايداري ترموديناميکي و داراي جزء فعال نانو مقياس در حدود ده تا 400 نانو متر استفاده شده است. اين شرکت پتنت خود را تحت عنوان ميكروامولسيون غليظ نام نهاده و مزيت‌هايي نظير كاهش مقدار استفاده ، تاثيرگذاري سريع‌تر، قابل اعتمادتر، طولاني‌تر و گسترده‌تر را براي آن مدعي شده است.

  38. شرکت سينجنتا (Syngenta) نيز که اداره مركزي آن در سوئيس واقع است، در شمار بزرگ‌ترين شرکت‌هاي شيمي كشاورزي قرار دارد. اين شركت سومين شرکت توليد بذر دنيا است و از گذشته به فروش محصولات آفت‌كش فرموله شده به‌صورت امولسيون با جزء فعال نانو مقياس مبادرت مي‌نموده، كه تنظيم‌کننده رشد Primo MAXX و قارچ‌کش Banner MAXX از آن جمله است. اين شرکت مدعي است که اين محصولات ذراتي به کوچکي حدود صد نانو متر دارند، و به همين دليل باعث گرفتگي فيلترهاي مخازن اسپري نشده و با آب کاملاً مخلوط مي‌شوند؛ به طوري که داخل مخزن اسپري ته‌نشين نمي‌گردند قارچ‌کش Banner MAXX حتي بعد از گذشت يک سال از آب جدا نمي‌شود ،

  39. در حالي كه قارچ‌کش‌هاي داراي ذرات فعال با اندازه بزرگتر، نوعاً جهت جلوگيري از کلوخه شدن هر دو ساعت يک بار نياز به هم زدن دارند. سينجنتا اعلام داشته که اندازه ذرات اين فرمولاسيون حدود 250 مرتبه کوچک‌تر از ذرات آفتکش معمولي است. براساس ادعاي شرکت مذکور، ماده مؤثره اين فرمولاسيون به داخل سيستم گياه جذب و به وسيله باران يا آبياري نيز شسته نمي‌شود . همچنين شرکت Agropharm، به عنوان يک شرکت پيشرو انگليسي، محصولي با فرمولاسيون نانوامولسيون با نام Agrodelta به بازار ارائه كرده است که به علت استفاده از فناوري نانو در توليد آن ، اين امولسيون بسيار تآثيرگذارتر از نمونه‌هاي معمول مي‌باشد .