Công nghệ nano siêu nhỏ sẵn sàng có tác động to lớn đến nông nghiệp.

Máy kéo ở trang trại.

Công nghệ nano có thể giúp giảm lượng nước cho ngành nông nghiệp.

Ngành nông nghiệp chủ yếu dựa vào nước, phân bón và thuốc trừ sâu để cải thiện sản lượng.

Công nghệ nano sử dụng hóa học chính xác để đạt được hiệu quả cao trong việc phân phối phân bón hoặc thuốc trừ sâu đến một khu vực được chỉ định.

Điều này tối đa hóa tác dụng của các thành phần này mà không tạo ra chất thải.

Khoa học là về những ý tưởng lớn làm thay đổi thế giới. Nhưng đôi khi, những tác động lớn đến từ những đồ vật nhỏ nhất.

Công nghệ nano nghe có vẻ giống như khoa học viễn tưởng, nhưng nó đại diện cho những công nghệ đã được phát triển trong nhiều thập kỷ. Các phương pháp tiếp cận công nghệ nano đã tìm thấy các ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực, từ vật liệu composite trong dệt may đến nông nghiệp .

Nông nghiệp là một trong những phát minh lâu đời nhất của con người, nhưng công nghệ nano cung cấp những cải tiến hiện đại có thể cải thiện đáng kể hiệu quả cung cấp thực phẩm của chúng ta và giảm tác động môi trường trong quá trình sản xuất.

Nông nghiệp đi kèm với những chi phí mà người nông dân đã quá quen thuộc: Cây trồng đòi hỏi lượng nước, đất và nhiên liệu đáng kể để sản xuất. Phân bón và thuốc trừ sâu là cần thiết để đạt được năng suất cây trồng cao cần thiết, nhưng việc sử dụng chúng đi kèm với các tác dụng phụ về môi trường, ngay cả khi nhiều nông dân khám phá cách công nghệ mới có thể giảm tác động của chúng.

Đồ vật nhỏ nhất

Công nghệ nano là khoa học về các vật thể có kích thước vài nanomet – phần tỷ mét – có chiều ngang. Ở kích thước này, các đối tượng có được các thuộc tính duy nhất. Ví dụ, diện tích bề mặt của một đám các hạt kích thước nano là rất lớn so với cùng một khối lượng được thu thập thành một đám đơn lẻ quy mô lớn.

Việc thay đổi kích thước và các đặc tính khác của các vật thể kích thước nano mang lại cho chúng ta khả năng chưa từng có để tạo ra các bề mặt chính xác với các đặc tính tùy chỉnh cao.

Sử dụng các hạt

Theo truyền thống, việc áp dụng hóa chất bao gồm việc trộn các thành phần hoạt tính trong nước và sau đó phun hỗn hợp lên cây trồng. Tuy nhiên, các thành phần không dễ trộn lẫn với nhau , khiến cho quá trình này trở thành một quá trình không hiệu quả, đòi hỏi lượng nước lớn.

Để nâng cao hiệu quả và giảm tác động đến môi trường, nông dân cần phân bón và thuốc trừ sâu để đến cây trồng của họ và được hấp thụ vào cây chính xác nơi cần thiết – ví dụ như vào rễ hoặc lá. Lý tưởng nhất là họ có thể sử dụng vừa đủ lượng hóa chất để nâng cao năng suất cây trồng hoặc bảo vệ cây trồng khỏi bị tấn công hoặc lây nhiễm, điều này sẽ ngăn chặn việc lãng phí dư thừa.

Các hệ thống kích thước nano tùy chỉnh có thể sử dụng hóa học chính xác để đạt được hiệu quả cao trong việc phân phối phân bón hoặc thuốc trừ sâu. Các thành phần hoạt tính này có thể được đóng gói theo cách tương tự như những gì xảy ra trong phân phối thuốc được nhắm mục tiêu . Kỹ thuật bao gói cũng có thể được sử dụng để tăng lượng hòa tan trong nước, giảm nhu cầu sử dụng một lượng lớn.

Ứng dụng hiện tại

Starpharma, một công ty dược phẩm, đã tham gia vào cuộc chơi này cách đây vài năm, khi thành lập một bộ phận ứng dụng các cải tiến công nghệ nano của mình vào lĩnh vực nông nghiệp. Kể từ đó, công ty đã bán mảng kinh doanh hóa chất nông nghiệp của mình .

Psigryph là một công ty công nghệ nano sáng tạo khác trong nông nghiệp . Công nghệ của nó sử dụng cấu trúc nano phân hủy sinh học có nguồn gốc từ chiết xuất quả anh đào chua Montmonercy để cung cấp các phân tử hoạt tính sinh học qua màng tế bào ở thực vật, động vật và con người.

Phòng thí nghiệm của tôi đã dành nhiều năm làm việc trong lĩnh vực khoa học nano và tôi tự hào khi thấy sự hiểu biết cơ bản của chúng tôi về việc vận dụng quá trình đóng gói polyme ở kích thước nano đã được đưa vào ứng dụng trong nông nghiệp. Một cựu sinh viên, Darren Anderson, là Giám đốc điều hành của Vive Crop Protection, được mệnh danh là một trong những công ty trồng trọt hàng đầu của Canada : họ sử dụng thuốc trừ sâu hóa học và sinh học và treo chúng trong “gói nano” – hoạt động như những con thoi polymer cực nhỏ – để giúp chúng dễ dàng tiếp cận mục tiêu của họ. Các thành phần có thể được kiểm soát và chỉ dẫn chính xác khi áp dụng trên cây trồng.

Cơ sở hạ tầng hiện có

Một điểm cộng của những phát triển công nghệ nano này là chúng không thực sự yêu cầu bất kỳ thiết bị mới nào, đây là một lợi thế to lớn trong ngành nông nghiệp đầy thách thức về tài chính. Nông dân chỉ cần trộn các sản phẩm này bằng cách sử dụng ít nước và nhiên liệu hơn để tăng hiệu quả.

Các ứng dụng nông nghiệp khác của công nghệ nano bao gồm các sản phẩm sức khỏe động vật , vật liệu đóng gói thực phẩm và cảm biến sinh học nano để phát hiện mầm bệnh, độc tố và kim loại nặng trong đất . Sẽ không có gì ngạc nhiên khi thấy những ứng dụng mới này được sử dụng rộng rãi trong tương lai gần.

Khi công nghệ nano cất cánh, loại hình tăng năng suất này sẽ rất quan trọng đối với nông dân và một vấn đề lớn đối với phần còn lại của chúng ta, khi dân số Trái đất tiếp tục tăng và tác động của biến đổi khí hậu ngày càng rõ ràng. Nông dân sẽ cần phải làm nhiều hơn với ít hơn.

May mắn thay, một vài phần tỷ mét là định nghĩa của ít hơn. Với sự trợ giúp của công nghệ nano nhỏ bé, nền nông nghiệp toàn cầu đang đứng trước một số thứ rất lớn.

Nguồn: world economic forum

 

Trả lời

0868 279 339