PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Technologia maleńkości

Technologia maleńkości

Autor: Wojciech Konieczny

Dodano: 14-12-2012 07:40

Tagi:

Małe jest nie tylko piękne – jak głosi przysłowie, ale bywa także niezwykle użyteczne.



Grudzień, klimat świąt, świadomość nieuchronności końca roku, skłaniają do podsumowań i refleksji nad dokonaniami, a z drugiej strony spoglądania w przyszłość. Spróbujmy więc zerknąć naukowcom przez ramię i podpatrzeć, jak może wyglądać odżywianie mineralne roślin za 20-30 lat.

To nad czym pracują - o ile zostanie zrealizowane w praktyce, może całkowicie zmienić dotychczasowe postrzeganie założeń agronomicznych w zakresie nawożenia mikroelementowego jak i ochrony roślin. Wszystko za sprawą nanotechnologii którą można też nazwać technologią maleńkości. Wiąże się bowiem z naprawdę mikroskopijnymi rozmiarami. Nano (po grecku karzeł) jest przedrostkiem słowa nanometr, czyli jednej miliardowej metra. Jak to obrazowo napisał jeden z moich kolegów po piórze „nanometr jest to odległość o jaką zwiększa się zarost mężczyzny w czasie, kiedy zbliża do twarzy maszynkę do golenia". Nanotechnologia to nic innego, jak poruszanie się na poziomie atomów i cząsteczek. Układanie ich w sposób taki, aby osiągnąć określony efekt.

Znaczenie tej technologii bierze się stąd, że pierwiastki, czy znane związki chemiczne po rozdrobnieniu do nano rozmiarów, nabywają (ujawniają), nieznane wcześniej, a przy tym bardzo przydatne właściwości. Nanocząsteczki są zwykle bardzo aktywne chemicznie. Mogą też łatwiej przenikać do wnętrza komórek i tam ingerować w procesy metaboliczne. Przykład? Srebro, tytan, krzem, po rozdrobnieniu do nano wielkości, niespodziewanie wykazują silne właściwości bakteriobójcze, grzybobójcze i neutralizujące lotne związki organiczne - głównie amoniaku (o ok. 50 proc.) i podtlenku azotu (o 70-75 proc.). Dzięki tym cechom już znalazły zastosowanie w środkach do dezynfekcji i dezodoryzacji budynków inwentarskich.

Nieznana wcześniej właściwość tych pierwiastków jest właśnie efektem nano skali. Podobne obserwacje dotyczą węglanu wapnia (CaCo3). Jeżeli ułożymy pojedyncze jego cząsteczki wzdłuż linii ząbkowanej, w makroskali otrzymamy strukturę kruchą, nietrwałą - kredę. Układając te same cząsteczki na kształt cegieł w murze, otrzymamy bardzo twardą, odporną na czynniki środowiskowe powłokę. Tę nanotechnologiczną właściwość wykorzystują ślimaki do budowy swoich muszli. Człowiek odkrył to po milionach lat i dzięki obecnemu poziomowi techniki, może tę wiedzę szerzej wykorzystać.

W naszej branży, największe nadzieje związane z nanotechnolegią dotyczą rolnictwa precyzyjnego, które z założenia ma przynosić rolnikowi oszczędność czasu pracy, zużytkowanej energii i środków produkcji typu nawozy mineralne, pestycydy. Wizjonerzy rolnictwa przyszłości przewidują, że w ramach rolnictwa precyzyjnego powszechne będzie korzystanie z sieci nanoczujników rozlokowanych w glebie i roślinach. Pozwolą one na bardzo precyzyjną kontrolę procesów przebiegających zarówno w glebie jak i roślinach.

Naukowcy sukcesywnie rozwijają nowe systemy dostarczania substancji odżywczych. Opierają się one m.in. o 60 atomowe kapsuły węglowe zawierające w swym wnętrzu składniki odżywcze - głównie mikroelementy. Zawartość jest uwalniana tylko we wnętrzu rośliny i to dopiero w odpowiedzi na sygnał fizjologiczny - niedobór danego pierwiastka, lub np. inwazję patogenicznego grzyba. Szczególną uwagę zwrócono na miedź, która w formie pojedynczych atomów wykazuje silne właściwości grzybobójcze. Można więc przypuszczać, że dzięki nowej technologii zagrożenie niektórymi chorobami grzybowych spadnie. Będą eliminowane w bardzo wczesnych fazach rozwojowych nie przy użyciu fungicydów, lecz nawożenia mineralnego.

Trwają też prace nad nanokapsułami dla insektycydów. Badacze zakładają, że powinny one uwalniać swoją śmiercionośną zawartość dopiero po dostaniu się do przewodu pokarmowego szkodnika. Mało tego preparat użytkowy będzie jednocześnie zawierał nanoczujniki określające przynależność gatunkową owada. Chodzi o to, aby przypadkowy i niegroźny owad który incydentalnie „nadgryzł" naszą uprawę nie zginął. Nowa broń ma działać z chirurgiczną precyzją.

Zacząłem od rolnictwa i pierwiastków powszechnie znanych w naszej branży, ale dziś prym w wykorzystaniu nanotechnologii wiedzie branża przetwórstwa rolno-spożywczego i związana z nią produkcja opakowań.

Przetwórstwo żywności skupia się na nano czujnikach, mogących zidentyfikować w produktach toksyny i patogeny, systemach ich usuwania, zwiększaniu wartości odżywczej poszczególnych produktów, zmniejszaniu zawartości tłuszczu. Nanoczujniki mogą blokować cholesterol czy alergeny występujące w pożywieniu, sprawiając, że żywność jest lepiej przyswajalna.

Nanoczujniki najnowszej generacji współtworzą żywność interaktywną czyli taką, która odpowiadając na zapotrzebowanie organizmu, dostarcza substancje odżywcze w sposób wydajniejszy, np. prosto do komórek ludzkich. Do tej pory było to niemożliwe. Po skonsumowaniu żywności nanokapsułki pozostają w organizmie i w razie zapotrzebowania na składnik, który zawierają, uwolnią go prosto do tych komórek, które właśnie odczuwają jego brak.

Jedna z australijskich piekarni wykorzystała nanokapsułki do umieszczenia w nich oleju z tuńczyka (źródła kwasów omega 3) i wprowadziła je do produkowanego przez siebie chleba. Dzięki temu uniknięto przykrego smaku oleju. Amerykańska korporacja Oil-fresh wprowadziła na rynek produkt, który poprzez zwiększenie swojej powierzchni zapobiega aglomeracji i utlenianiu tłuszczu na głębokich patelniach, redukując tym samym zużycie oleju przez restauracje.

Coraz częściej wykorzystuje się nanotechnologię do produkcji opakowań żywności. Są one nie tylko mocniejsze, ale i "inteligentne" - po drobnym rozerwaniu potrafią się naprawić.

Opakowania mogą zawierać nanoczujniki, które zmieniają barwę, gdy produkt zaczyna się psuć. Nad takim projektem nazwanym: język elektroniczny, pracuje razem z naukowcami z Rutgers University w USA firma Kraft Foods. Język jest rozwijany. Dzisiaj zawiera nanoczujniki wrażliwe na gazy, powstające podczas psucia się produktu. W przyszłości dołączą podobnej wielkości mierniki rejestrujące upływ czasu, zmiany temperatury, wilgotności.

Innym przykładem praktycznego wykorzystania nanotechnologii są wyroby kosmetyczne. Kremy wyposażone w filtry UV zawierają w swym składzie tlenki tytanu i cynku. Po rozdrobnieniu do pojedynczych cząsteczek stają się one bezbarwne, zachowują jednak ochronne właściwości. Efekt? Krem przestaje zostawiać na ciele białe smugi.
Z bakteriobójczych właściwości nanocząsteczek srebra korzystają także niektórzy producenci lodówek - pokrywają nimi ich wnętrza. Z kolei super lekkie i bardzo wytrzymałe ramy rowerów, rakiety tenisowe powstają z wykorzystaniem wzmacniających je nanorurek zbudowanych z pojedynczej warstwy atomów węgla.

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

BRAK KOMENTARZY

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.166.212.152
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!