Nesta postagem do blog, explicaremos como a nanotecnologia está revolucionando a agricultura de uma maneira divertida e fácil de entender.
Meus avós, que vivem no campo, cultivam há muito tempo. Quando criança, eu passava a maior parte do tempo no campo, e eu costumava vê-los trabalhando muito duro, dirigindo tratores, cultivadores e outros equipamentos agrícolas sem parar. Eu sempre pensei: "Por que a agricultura não pode avançar? Com a tecnologia avançando tão rapidamente em outros campos, por que ela é tão lenta?" Mas eu estava errado. Eu não percebi, mas a agricultura era muito mais avançada do que eu pensava. O que estou prestes a explicar é a tecnologia agrícola relacionada à nanotecnologia, entre muitos outros avanços.
Antes de falarmos sobre nanotecnologia agrícola, precisamos saber o que é nanotecnologia. Nanotecnologia é uma tecnologia que existe há muito tempo, e suas aplicações práticas são tão amplas que hoje em dia é difícil encontrar um campo que não envolva nanotecnologia. Nanotecnologia é a ciência e tecnologia de manipular, analisar e controlar matéria na faixa de tamanho nanométrico para criar materiais, dispositivos e sistemas com propriedades físicas, químicas ou biológicas novas ou aprimoradas. Simplificando, é ciência e tecnologia na menor escala. Graças a esse amplo escopo prático e definição simples, poucas pessoas não estão familiarizadas com a nanotecnologia. No entanto, poucas pessoas percebem que a nanotecnologia é usada na agricultura.
Existem alguns avanços na tecnologia agrícola que foram feitos com nanotecnologia. O primeiro são os nanopesticidas. Normalmente, cerca de 90% dos pesticidas são perdidos na atmosfera quando pulverizados, o que é uma grande fonte de poluição ambiental, bem como de custo para os agricultores. No entanto, os nanopesticidas podem ser usados para minimizar a quantidade de pesticidas usados, o que pode resolver esse problema. Então, como os nanopesticidas são diferentes dos pesticidas convencionais? Primeiro, a maneira como eles funcionam é diferente. O que torna os nanopesticidas especiais são os "nanodispositivos" que eles contêm. Os nanodispositivos são responsáveis por fornecer substâncias a tecidos vegetais específicos no processo de fertilização e prevenção de pragas. No entanto, com dispositivos convencionais, a substância ativa pode ser danificada por fatores externos ou pela própria planta, ou pode ser perdida no solo. Para evitar isso, existe a "tecnologia de nanoencapsulação". A camada externa de uma nanocápsula é composta de polímeros, lipídios, capsídeos virais, nanoargilas, etc. e contém o ingrediente ativo que protege a planta de pragas. A casca protege o ingrediente ativo até que ele seja liberado, e também serve para aumentar a solubilidade do composto e sua penetração no tecido vegetal. No entanto, a proteção não é a única função da casca. Dependendo da natureza da casca, o ingrediente ativo pode ser liberado lentamente, gradualmente ou de uma só vez em resposta a certas mudanças ambientais. As nanopartículas também são revestidas com carbono, o que permite que cumpram várias funções. Isso torna as nanopartículas fáceis de detectar, e elas podem ser magnetizadas para ajudar as plantas a absorver nutrientes mais rapidamente. No entanto, essa tecnologia tem suas desvantagens. Atualmente, os nanodispositivos são muito caros. Isso os torna economicamente ineficientes porque exigem uma grande quantidade de nanomateriais para serem eficazes na agricultura, mas a produção em massa pode resolver esse problema no futuro.
O segundo são os nanoherbicidas. A principal vantagem dos nanoherbicidas é que eles podem remover ervas daninhas de uma forma ecologicamente correta, sem deixar resíduos tóxicos no solo ou no ambiente. O princípio é o seguinte. Primeiro, as nanocápsulas de herbicida direcionadas têm como alvo receptores específicos nas raízes das ervas daninhas que são direcionadas e penetram nas raízes. Então, os nutrientes armazenados dentro das ervas daninhas são transferidos para as áreas onde a glicólise é inibida, fazendo com que as ervas daninhas morram por falta de nutrientes. Como as nanopartículas são pequenas, elas podem se ligar às partículas do solo e suprimir sementes de ervas daninhas que desenvolveram resistência aos herbicidas convencionais. Combinadas com sistemas de entrega nanointeligentes, elas também podem reduzir a quantidade de herbicida usada. Por exemplo, as nanopartículas de carboximetilcelulose podem remover até 88% da toxicidade do herbicida atrazina.
A terceira categoria é nanofertilizantes e reguladores de crescimento. Na agricultura, a conveniência é fundamental. Um fertilizante ideal liberaria a quantidade certa de nutrientes continuamente quando aplicado ao solo. Os nanomateriais tornam isso possível. Revestir partículas de fertilizantes com nanomembranas permite que elas liberem nutrientes de forma lenta e constante. Por exemplo, zeólitas podem ser usadas. Zeólitas ocorrem na natureza e também podem ser produzidas industrialmente. Elas têm uma estrutura cristalina multicamadas semelhante a um favo de mel e podem conter componentes de dissolução lenta, incluindo nutrientes como nitrogênio, potássio, fósforo e cálcio. Essa estrutura pode ser usada para controlar a liberação de fertilizantes.
Como você pode ver, a tecnologia agrícola evoluiu consideravelmente sem que percebêssemos. Pode ser uma surpresa para muitos ver o uso de tecnologia avançada no que costumava ser considerado uma indústria de trabalho intensivo, embora em um ritmo mais lento do que outros setores. Mas esse progresso não deve parar por aí. A agricultura desempenha um papel tão fundamental em nossas vidas que merece mais atenção e desenvolvimento tecnológico. Devemos prestar mais atenção à agricultura e continuar a desenvolver a tecnologia agrícola.
