Cientistas fabricam sistema inteligente de entrega de pesticidas com resposta dupla de PH ácido/alcalino
Ilustração esquemática de fabricação e mecanismo de HCECA. Crédito:Teng Guopeng
Luz, campo elétrico, campo magnético alternado e pH têm sido utilizados como gatilhos para potencializar a liberação de agrotóxicos, dentre os quais o tipo pH-responsivo atrai amplo interesse devido à simplicidade de operação e baixo custo.
A maioria dos agrotóxicos com pH controlado apresenta resposta monotônica a ácidos ou álcalis e, portanto, a aplicação em larga escala é limitada, uma vez que o pH da água para pulverização agrícola pode variar entre levemente ácido e levemente alcalino entre os locais. A criação de pesticidas de liberação controlada com resposta dupla de pH ácido/alcalino que sejam flexíveis em várias situações de aplicação pode ajudar a superar esse desafio.
De acordo com um artigo publicado no
Chemical Engineering Journal , uma equipe liderada pelo Prof. Wu Zhengyan no Instituto de Máquinas Inteligentes, institutos de ciências físicas da Academia Chinesa de Ciências de Hefei conseguiram desenvolver um novo tipo de material responsivo com sensibilidade dupla de pH ácido/alcalino para fornecer pesticida hidrofóbico pela combinação de íon cálcio sensível a ácido (Ca
2+
)-tetraacetato de etilenodiamina (EDTA
2-
) alginato de cálcio complexo e sensível à base.
Durante o carregamento de clorpirifós, a montagem ocorreu espontaneamente pela mistura de Ca
2+
-nanotubos de haloisita tratados com ácido modificado (a-HNTs) com EDTA
2-
, seguido da funcionalização do gel de alginato para obtenção do sistema inteligente de entrega de pesticidas (HCECA).
A capacidade de carga e a eficiência de carga do sistema para clorpirifós foram de 130 mg/ge 65%, respectivamente, mostrando um comportamento de liberação controlada de resposta dupla ao pH.
Ao mesmo tempo, o sistema apresentou excelente desempenho de adesão foliar, resistência a altas temperaturas e resistência aos raios UV, o que pode reduzir significativamente as perdas, prolongar a duração dos pesticidas e melhorar a taxa de utilização.
Notavelmente, o material transportador mostrou excelente biocompatibilidade em testes de toxicidade em peixe-zebra. O material de gel à base de nanotubos de haloisita serve como um carreador promissor para pesticidas hidrofóbicos a serem aplicados no manejo controlado de riscos agrícolas.
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