Проблемы традиционных методов
Традиционное применение агрохимикатов и пестицидов связано с рядом проблем: от 30 до 50% химических веществ теряется в воздухе или почве, а не поступает на растения. Кроме того, такие методы могут наносить вред окружающей среде и увеличивать расходы на производство.
Революционное решение — шелковые микроиглы
Ученые из MIT предложили решение в виде полых шелковых микроигл, которые могут проникать в ткани растений, доставляя необходимые вещества, такие как железо для борьбы с хлорозом или витамин B12 для повышения питательной ценности. Эти микроиглы позволяют не только эффективно лечить растения, но и обогащать их без негативного воздействия на экосистему.
Преимущества производства
Процесс изготовления шелковых микроигл прост и доступен: для их создания используется белок фиброина шелка и соль. При испарении воды из раствора шелк затвердевает, оставляя внутри полости, которые позволяют доставлять питательные вещества растениям. Этот метод не требует дорогостоящих чистых помещений и может быть реализован даже в домашних условиях, что делает технологию доступной и масштабируемой.
Мониторинг здоровья растений
Помимо доставки питательных веществ, микроиглы обеспечивают уникальную возможность для мониторинга состояния растений в реальном времени. Например, они могут быстро обнаружить токсичные металлы в растениях, что позволяет своевременно выявить проблемы и принять меры. Эта технология значительно ускоряет диагностику заболеваний, в отличие от традиционных методов, таких как гиперспектральный анализ.
Потенциал для обогащения культур
Микроиглы открывают новые перспективы для обогащения растений витаминами, которые обычно добавляются только после сбора урожая. Так, ученые уже показали, что витамин B12 можно ввести в растущие томаты с помощью этих игл, значительно увеличив питательную ценность урожая. В будущем эта технология может быть автоматизирована, что позволит массово использовать её на фермах.
Применение за пределами сельского хозяйства
Хотя основное направление применения микроигл связано с сельским хозяйством, технология может быть адаптирована и для других сфер, таких как биомедицинская инженерия. Например, микроиглы могут использоваться для трансдермальной доставки лекарств или мониторинга здоровья с помощью имплантируемых устройств.
Шелковые микроиглы представляют собой важный шаг к более точным, устойчивым и энергоэффективным методам ведения сельского хозяйства. Они не только обеспечивают эффективную доставку агрохимикатов и питательных веществ, но и дают возможность мониторинга здоровья растений в реальном времени. Это открывает новые горизонты для повышения урожайности, улучшения качества продукции и снижения воздействия на окружающую среду.
Источник: https://news.mit.edu/2025/will-vegetables-future-be-fortified-using-tiny-needles-0429
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
