Фото: із відкритих джерел
Дослідники Університету Ватерлоо створили водну наноструктуровану формуляцію для внесення пестицидів, яка допомагає краплям краще утримуватися на листі навіть за вітру та дощу. У ранніх польових випробуваннях на капусті в Сінгапурі вона, за даними розробників, забезпечила кращий контроль шкідників за меншої кількості препарату.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Доставка пестицидів безпосередньо на листкову поверхню залишається однією з практичних проблем у захисті рослин: під час обприскування частина робочого розчину відскакує від листка, зноситься повітрям або змивається в ґрунт і водойми. Дослідники Університету Ватерлоо (Канада) повідомили про водну формуляцію на основі нанотехнологій, яка має зменшувати ці втрати завдяки кращому «прилипанню» крапель до листя.
Як зазначають розробники, підхід відрізняється від поширених систем доставки, де для утримання крапель на листі застосовують хімічні добавки та розчинники. У новій формуляції пестицид диспергується у воді.
«З нашою новою формуляцією пестицид диспергований у воді. Ми розпилюємо воду, а не розчинник, що добре узгоджується з цілями сталого сільського господарства», — сказав професор хімічної інженерії Університету Ватерлоо Майкл Тем.
Як працює наноструктура і що саме змінює в поведінці краплі
Команда повідомляє, що «налаштувала» поверхню частинок целюлозних нанокристалів (cellulose nanocrystals, CNCs), щоб отримати наноструктуровану формуляцію, яка стабілізує краплі пестициду без використання хімічних добавок або розчинників. У матеріалі також зазначено, що формуляція використовує «вуглецево-нейтральні» CNCs і створюється з води, пестицидів та неорганічних і металевих наночастинок.
За описом розробників, наноструктура підсилює «міцність» краплі та пригнічує розбризкування під час удару об поверхню листка. Ефективність цього механізму, як стверджується, підтвердили високошвидкісною зйомкою.
«Ця унікальна наноструктура суттєво підвищує міцність краплі, пригнічуючи розбризкування під час удару», — зазначив Майкл Тем, додавши, що це підтвердила високошвидкісна візуалізація.
Замість того, щоб розлітатися, фрагментуватися або відскакувати від листка, крапля, за описом дослідників, зберігає цілісність при контакті, розплющується у «млинцеподібну» плівку та міцно прилипає. Окремо підкреслюється, що метод стабілізації працює навіть тоді, коли поверхневий натяг знижується через дощ і вітер — це названо ключовою відмінністю від наявних технологій.
Польові випробування та практичне значення
У ранніх польових випробуваннях на ділянках капусти разом з індустріальним партнером у Сінгапурі формуляція, за повідомленням розробників, перевершила традиційні системи доставки: забезпечила кращий контроль шкідників за меншої кількості пестициду. Також наголошується на потенціалі зменшення втрат через змивання та стік, які призводять до перевитрат і забруднення довкілля.
Наразі команда шукає промислових партнерів для масштабування та комерціалізації розробки. Дослідження під назвою Self-assembly of cellulose nanocrystals for splash suppression and enhanced pesticide delivery on hydrophobic surfaces опубліковане в Journal of Colloid and Interface Science та ACS Nano.