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微小的纳米技术将对农业产生巨大的影响

73 人参与  2021年04月27日 06:23  分类 : 纳米技术  评论

辛西娅·高先生,《对话》 纳米技术可以提高农业效率,而不需要新的基础设施

信用:Shutterstock 科学是关于改变世界的伟大思想

但有时,最微小的物体也会产生巨大的影响

纳米技术听起来像科幻小说,但它代表了已经发展了几十年的技术

纳米技术方法已经在现实世界中广泛应用,从纺织复合材料到农业

农业是人类最古老的发明之一,但纳米技术提供了现代创新,可以显著提高我们的粮食供应效率,并减少其生产对环境的影响

农业伴随着农民非常熟悉的成本:农作物需要大量的水、土地和燃料来生产

要获得必要的高作物产量,需要化肥和农药,但它们的使用会带来环境副作用,尽管许多农民在探索新技术如何减少它们的影响

最小的物体 纳米技术是研究直径几纳米——十亿分之一米——的物体的科学

在这种大小下,对象获得独特的属性

例如,一大群纳米粒子的表面积与聚集成一大团的相同质量相比是巨大的

改变纳米物体的尺寸和其他属性,使我们有了前所未有的能力来创建具有高度定制属性的精密表面

使用粒子 传统上,使用化学药品包括首先将活性成分混合在水中,然后将混合物喷洒在作物上

但是这些成分不容易混合,使得这是一个需要大量水的低效过程

为了提高效率和减少对环境的影响,农民需要他们的肥料和杀虫剂到达他们的作物,并被植物吸收到他们需要的地方——例如,根部或叶子

理想情况下,他们可以使用足够的化学物质来提高作物产量,或者保护作物免受攻击或感染,从而防止多余的化学物质被浪费掉

定制的纳米系统可以使用精密化学来实现高效的肥料或农药输送

这些活性成分可以以类似于靶向给药的方式被封装

封装技术也可用于增加水中的溶解量,减少对大量的需求

纳米技术科学概述

当前应用 制药公司Starpharma几年前加入了这个游戏,当时它成立了一个部门,将纳米技术创新应用于农业领域

该公司已出售其农用化学品业务

Psigryph是另一家创新的农业纳米技术公司

它的技术使用来自蒙蒙纳基酸樱桃提取物的可生物降解的纳米结构,将生物活性分子穿过植物、动物和人类的细胞膜

我的实验室已经在纳米科学领域工作了数年,我很自豪地看到我们在纳米尺度上操纵聚合物封装的基本理解在农业中得到应用

前学生达伦·安德森(Darren Anderson)是Vive作物保护公司的首席执行官,该公司被命名为加拿大最大的成长型公司之一:他们使用化学和生物杀虫剂,并将它们悬浮在“纳米外壳”中——这种外壳相当于非常小的聚合物梭子——以使它们容易到达目标

当应用于农作物时,配料可以被控制和精确地控制

现有基础设施 这些纳米技术发展的一个好处是,它们实际上不需要任何新设备,这在财政困难的农业中是一个巨大的优势

农民只是简单地混合这些产品,使用更少的水和燃料来提高效率

纳米技术的其他农业用途包括动物健康产品、食品包装材料和用于检测土壤中病原体、毒素和重金属的纳米生物传感器

在不久的将来,看到这些新应用程序的广泛使用并不令人惊讶

随着纳米技术的飞速发展,随着地球人口的持续增长和气候变化的影响变得越来越明显,这种生产率的提高对农民来说至关重要,对我们其他人来说也是一件大事

农民需要少花钱多办事

幸运的是,几十亿分之一米正是“更少”的定义

在微型纳米技术的帮助下,全球农业正处于一些非常大的事情的边缘

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