طی چند سال اخیر واژه ای پیش پا افتاده با امکانات بالقوه نهان و پر دامنه، تلویحاً به شتاب خود را در چارچوب آگاهی­ها و ضمیر جهان جا انداخته است. این واژه همان نانو است. این واژه تامل در خصوص تغییرات لرزه آوری را فراهم آورده که تقریباً در هر جنبه از علم و مهندسی با آثاری در اخلاقیات، اقتصاد، روابط بین الملل، زندگی روزمره، و حتی مفهوم و تصور آدمی از جایگاهش در جهان هستی اتفاق افتاده است. اهل نظر آن را اکسیری برای رفع همه پریشانی­ها و گرفتاری­ها تلقی می کنند. هشدارگران آن را گام بعدی جنگ­های بیولوژیکی و شیمیایی یا، در موارد افراط آن را مجالی برای آدمی میدانند که گونه ­هایی را به وجود آورد که سرانجام به جای نوع بشر بنشیند.

فناوری نانو به عنوان یک فناوری بین رشته­ای و پیشتاز در کنار فناوری زیستی توانایی خود را در رفع کمبود­ها در بسیاری از عرصه ­های علمی و صنعتی، بخصوص در علوم کشاورزی و صنایع وابسته به آن به اثبات رسانیده است، به دلیل همین توانایی­ها امروزه کمتر عرصه ­ای را می توان یافت که فناوری نانو با قابلیت­ها و توانمندی­های منحصر به فرد خود را به آن تحمیل نکرده باشند. در سه دهه اخیر ورود فناوری­های مختلف به عرصه کشاورزی منجر به ایجاد تحولات عظیمی همچون انقلاب سبز و گذر کشاورزی سنتی به کشاورزی اقتصادی گردید. در این دوره افزایش چشمگیری در کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی صورت گرفت. لیکن علی رغم گذشت سال­ها از وقوع انقلاب سبز، همچنان مشکل عدم تناسب رشد تولیدات کشاورزی و جمعیت جهان وجود دارد که این موضوع لزوم توسعه و بکار­گیری فناوری­های نوین در بخش کشاورزی در جهت توسعه پایدار و افزایش تولیدات کشاورزی را دو چندان می­نماید.

نانوتکنولوژی ساخت ابزارهای نوین مولکولی منحصر به فرد با بکارگیری خواص شیمیایی کاملا شناخته شده اتم ها و مولکول ها (نحوه پیوند آنها به یکدیگر) را ارائه می دهند. مهارت مطرحه در این تکنولوژی دستکاری اتم­ها بطور جداگانه و جای دادن دقیق آنان در مکانی است که برای رسیدن به ساختار دلخواه و ایده آل مورد نیاز می باشد. نانو به بررسی و فناوری ساخت ذراتی که حداقل یکی از ابعاد فضایی آن­ها در محدوده 100-1 نانومتر باشد می ­پردازد.بطور کلی فناوری­های نانو، دستکاری مواد در سطوح اتمی و ملکولی است که به سرعت در عرصه ­های مختلف کشاورزی، فناوری­های زیستی، صنایع، پزشکی و فناوری اطلاعات کاربرد وسیع داشته تا سیستم­های غذایی و کشاورزی را تغییر دهد. این فناوری کاربردهای بسیاری در همه مراحل تولید، فراوری، نگهداری، بسته بندی و انتقال تولیدات کشاورزی دارد.

هم اکنون نانوذرات یکی از مهم ترین زمینه ­های کاربردی نانوفناوری است که بیش از عرصه ­های دیگر به حد تجاری سازی و کاربردی رسیده است انواع مختلفی از این مواد در کاربردهای مختلف مصرف می شوند و تحقیقات برای استفاده هرچه بیشتر از آن­ها در کاربردهای جدید در حال انجام است. پیش بینی می شود که طی پنج سال آینده، بازار تولید نانوذرات با نرخ سالیانه 15 درصد رشد کند.

تولید نانوذرات که کاربردهای متفاوتی در زمینه ­های مختلف علمی دارند یکی از مباحث مهم نانو تکنولوژی می باشد. از جمله این نانوذرات که کاربردهای مختلفی در علوم پیدا کرده­است، نانو ذرات طلا و نقره می باشد. این نانوذرات یک دستاورد شگرف علمی در نانوتکنولوژی هستند

نانوذرات نقره به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه و کاربردهای وسیع از ارزش بالایی برخوردار هستند. از نانوذرات نقره به عنوان دارو می توان در درمان بیماری­های پوستی، انواع جراحات و سوختگی­ها، بیماری­های باکتریایی و قارچی، بیماری­های گوارشی و …استفاده کرد.

نانوذرات طلا، نانوذرات فلزی بسیار پایداری هستند که دارای جنبه­ های بسیار جالبی همچون توانایی تجمع در چندین شکل که مستلزم علم مواد می­باشد، رفتار ذرات مجزا، الکترونیک وابسته به اندازه، ویژگی­های نوری و مغناطیسی ( اثر اندازه کوانتومی) و کاربد­های آن­ها در کاتالیز و زیست شناسی می باشد. اگر چه طلا موضوعی است که منشا باستانی در بسیاری از پژوهش­های انجام شده در علوم را دارد ولی هم اکنون نیز موضوع بسیازی از مقالات و نشریات به ویژه در علوم وفناوری نانو با تکیه بر ذرات و تک لایه های خود تجمع نانو می باشد. در این زمینه نانوذرات طلا، کلوئید­های طلا نیز نامیده می شوند.

به طور کلی با دو روش بالا به پایین و پایین به بالا می توان نانوذرات را تولید کرد. در روش اول ذرات طی آسیاب شدن به دست می آیند و در روش دوم ذرات با روش­های الکتروشیمیایی، سنتز بخار، فتولیز و کاهش شیمیایی و … صورت می پذیرد.

 روشی که اغلب برای سنتز نانوذرت طلا با قطر تقریباً 10 تا 150 نانومتر استفاده می شود روش تورکویش- فرنس می­باشد که بر اساس احیای سیتراتی مشتقات سه ظرقیتی طلا می­باشد.

موجودات زنده پتانسیل عظیمی برای تولید نانوذرات و نانوابزارها با گستره كاربرد فراوان دارند. با بهره گرفتن از باكتری ساده گرفته تا یوكاریوت‌های پیچیده در مخلوط واكنش، می‌توان به تولید نانوذرات با شكل و اندازه مطلوب دست یافت .

اگرچه روش­های شیمیایی و فیزیكی ممكن است به طور موفقیت آمیزی منجر به تولید نانوذرات خالص شوند ولی از لحاظ اقتصادی گران و به صورت بالقوه برای محیط خطرناك می‌باشد. استفاده از موجودات بیولوژیک مانند میكروارگانیسم‌ها، عصاره گیاه یا بیوماس گیاه می‌تواند جایگزینی برای روش­های فیزیكی و شیمیایی برای تولید نانوذرات باشد به گونه‌ای كه به محیط زیست نیز صدمه‌ای وارد نكند،و همچنین به دلیل بیماریزا بودن برخی از میکروارگانیسم ها (قارچ ها و باکتری ها) در این تحقیق سعی بر آن شد که ازمواد گیاهی برای تولید نانوذرات طلا و نقره استفاده کردد که امید است این تحقیق گامی در جهت تولید نانوذرات سازگار با محیط زیست باشد.

فصل دوم

مروری بر پژوهش­های پیشین

2-1- فناوری نانو

اگر بتوانیم 100 اتم را در یک نانومتر مکعب قرار دهیم و هر اتم بتواند جزئی از صد قسمت باشد، آنگاه در حدود 100×100 راه متفاوت برای چیدن اتم‌ها در یک نانومتر مکعب خواهیم داشت. ، فاینمن در سال 1959، در سخنرانی معروفش چنین گفت: «تا جایی که توانایی درکش را دارم، اصول فیزیک ساخت اجسام را به صورت اتم به اتم رد نمی‌کند. این تلاش برای شکستن هیچ قانونی نیست، در اصل چیزی است که می‌توان آن را انجام داد ولی در عمل تا کنون انجام نشده، چون ما بسیار بزرگ هستیم».

نانو به معنای واقعی ریز است که همان یک میلیاردم متر است. کلمه نانو از نانوز[1] گرفته شده که در زبان یونانی قدیم به معنای کوتوله و یا هر چیز دیگر کوچک‌تر از حد معمول است. جهان ریز موجودات یا دنیای نانو شامل اتم‌ها، ماشین‌های مولکولی مانند ریبوزوم‌ها و اعضای سلولی که پروتئین تولید می‌کنند است.

در فناوری نانو، رسیدن به ساختار نانو با دو روش امکان پذیر است؛ روش‌های بالا به پائین و روش‌های پائین به بالا.روش بالا به پائین به تبدیل مواد از اندازه ماکرو به اندازة نانو مربوط می‌شود و روش پائین به بالا، به تولید محصولات، از مولکول‌های مجزا یا اتم‌ها، به ساختارها و مولکول‌های بزرگتر اشاره دارد. امروزه، فناوری نانو شامل پنج رشته عمده نانوالکترونیک، نانو مواد، فناوری نانومولکولی، فناوری نانوزیستی و میکروسکوپی (با تفکیک‌­پذیری در مقیاس نانو؛ نانوسکوپی)است. اگرچه مرزها نامعلوم است، اما هر یک از این موارد مسیرهای متفاوتی را در زمینة ایجاد فرصت‌های جدید نشان می‌دهند (جهانشاهی