Традиционные пестициды неэффективны и опасны для окружающей среды
Миллионы тонн пестицидов используются каждый год для защиты сельскохозяйственных культур, но традиционные составы высвобождают активные вещества слишком быстро, легко разлагаются и вымываются, что приводит к низкой эффективности и экологическим рискам.
Новый подход к созданию умных формул
Разработка новых пестицидов — это дорогостоящий и трудоёмкий процесс. Создание умных формул с контролируемым высвобождением из существующих ингредиентов — более простой и эффективный способ повысить эффективность и снизить вред для экологии.
Инновационная разработка китайских учёных
Группа под руководством профессоров У Чжэньъяна и Чжан Цзя из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработала наногибрид Prussian blue/PNIPAM (PAPP) с пространственно-временными характеристиками высвобождения.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Controlled Release.
Как работает система
Вдохновлённая двухфазовой стратегией биоконтроля паразитических ос, эта система объединяет щелочеактивируемый импульсный выброс для борьбы с острыми вспышками вредителей и термо-/ближний инфракрасный (БИК)-чувствительный устойчивый выброс для долгосрочного сезонного контроля.
В этой конструкции наночастицы берлинской лазури служат щелочеразрушаемыми ядрами, а гидрогелевые затворы из поли(N-изопропилакриламида) обеспечивают термо- и БИК-чувствительность. Динамическая природа этой архитектуры позволяет управлять пестицидами в двух фазах, сочетая режимы быстрого и устойчивого высвобождения.
Преимущества нанопестицидов PAPP
Нанопестициды PAPP обладают высокой загрузочной ёмкостью, сильной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и улучшенной адгезией к листьям, что обеспечивает долговременную стабильность в полевых условиях.
Экспериментальные результаты и моделирование подтвердили их сильную инсектицидную активность против Plutella xylostella, при этом снижая вред для сельскохозяйственных культур и нецелевых организмов, таких как рыбы данио и опылители. Кроме того, разложение берлинской лазури высвобождает ионы Fe, которые служат полезными микроэлементами для растений, повышая экологическую ценность.
Заключение
Эта работа представляет собой перспективный подход к разработке эффективных, экологически чистых пестицидных составов, внося значительный вклад в устойчивое развитие сельского хозяйства.
Предоставлено Китайской академией наук.