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技术

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纳米技术
研究与开发

科学进步是持续不断的,以不可逆转的方式发生,并且越来越被同化,成为全人类生活的一部分。纳米技术是这些进步的结果,是化学、材料科学、生物学、电子学、计算和物理学等多个人类知识领域的结合和演变的结果。

与电力和计算机一样,纳米技术很快就会出现在日常生活的几乎每一个方面,作为一门综合科学,它提供了干预多个经济部门的机会,农业也不例外。

特别是在发展中国家,纳米技术在生产系统或食品工业中的应用将带来前所未有的影响,根据联合国的计算,未来几年可能会为大约 50 亿人带来好处。这些好处不仅是从经济角度来看,而且是直接甚至间接的,例如生活质量的提高、每耕地粮食产量的增加、农业工业过程质量的提高以及获得为更多人、消费者提供新产品。

巴西、印度、泰国、墨西哥、南非和阿根廷等几个以农业为基础的经济国家已经建立了特定的纳米技术和纳米科学计划,主要集中在农业工业部门、环境、制药和食品领域的应用。

在 Embrapa 和其他私营公司进行的纳米技术研究的目标是通过使用允许控制事件的工具的开发来改善人为干预,促进决策制定以获得更好的可追溯性、生产力和质量。为此,组织了一个网络( Agronono ),该网络有来自 Embrapa 研究中心和 53 个不同机构的 150 多名研究人员,覆盖全国。

农业中的纳米技术

与其他知识领域一样,纳米技术对整个农业综合企业极为重要。纳米技术可以提高与监测和减少环境破坏相关的质量。它将有利于精准农业的使用、产品的可追溯性、认证、生物燃料的生产、投入工业(化肥、杀虫剂)和兽药、食品工业以及与农业相关的其他几个部门。工业界将不可避免地受益于纳米技术的进步。

纳米技术在农业领域的目标是通过使用传感器设备来改善这种人为干预,增加对事件的控制并促进决策以获得更好的可追溯性、生产力和质量。我们以精准农业为例,如今它设法添加和调整先进技术以提高生产效率。

纳米技术还致力于开发高灵敏度的生物传感器和传感器,以识别和量化植物、水果以及土壤中的化学、有机化合物或其他杂质或成分变化。

灌溉控制设备或所谓的“舌头”、“鼻子”和电子“眼睛”等高性能传感器肯定会很快进入市场,为分析和决策提供巨大的可能性。

纳米技术在农业综合企业中的潜力

尽管今天巴西的农业综合企业处于世界领先地位,但对新技术的持续投资对于该国能够在这个充满活力的经济部门继续增长和开辟新市场至关重要(BANCO DO BRASIL,2004;ALVES,2001) .因此,纳米技术为提高农业过程和产品在多个领域的竞争力和性能、增加产品价值以及利用由于我们的热带特征而具有竞争优势的市场利基提供了极有希望的机会,其中一些下面将简要介绍(MATTOSO,2005;DURÁN 等,2005,ETC GROUP,2004)。

纳米技术在农业综合企业中的重要性从生产链的开始就开始了,通过开发纳米颗粒和纳米封装来控制肥料和土壤中的杀虫剂以及兽用药物(MATTOSO,2005;DURÁN 等,2005,ETC GROUP,2004)。

近年来,由于更容易获得外部产品,以及需要减少与使用这些投入物相关的环境影响,巴西发展质量和性能更好的农业投入物的压力越来越大。对更容易被植物吸收、在配制和运输阶段不会发生分离、更易于处理和施用的肥料的需求不断增长。在应用中效率提高的农药也是合乎需要的,不仅是为了经济优势,而且最重要的是,为了减少环境影响、减少施用期间对人的毒性和减少对身体的污染负荷。环境。

因此,纳米技术在农业投入领域的应用旨在提高营养物质、化学合成农药(除草剂、杀虫剂和杀寄生虫剂)或生物性质(对目标害虫具有特定活性的微生物)等产品的功能效率,以及处理这些产品的安全性,降低对人类的毒性、作物中的高浓度和环境污染的风险。这种方法符合与保持生活质量和降低环境污染风险相关的要求。

巴西目前每年仅在大豆作物上就节省了 15 亿美元的氮肥,这要归功于巴西农业工业公司和合作机构在开发这种豆科作物的生物固氮技术方面进行的研究,这证明了以下潜力:新技术的聚集可以在这个领域产生。

纳米技术还可以显着有助于提高农产品性能和开发新应用、增加价值、开辟新市场,从而帮助该国从天然食品形式的简单商品生产者转变为发电机. 的一系列其他产品来自可再生资源并以可持续的方式获得,例如最近的农业能源案例。

从我们开始了解、支配和操纵植物、动物、食品和其他农产品的那一刻起,总的来说,在纳米技术水平上,我们将能够更好地探索其成分的所有特性,并能够使用相同的谷物例如,提取食品、牛奶、食用油、燃料油、油漆、塑料、橡胶、药品和其他潜力尚不清楚的产品。因此,开发农产品新用途是一个可以通过探索纳米技术得到显着推动的领域。

在植物成分中,木质纤维素脱颖而出,它具有极有希望替代各种合成材料的特性,例如剑麻纤维已经可以在塑料和汽车零部件行业的某些应用中替代玻璃纤维。随着人们对环境污染的日益关注以及废物增加的问题,产生越来越多的不可降解废物,使用可生物降解的天然产品,例如来自农业的聚合物来制造塑料和可生物降解的包装是一个紧迫的需求。 .

除了扩大市场,通过新产品的可用性和价值化,开发将废物概念还原为原材料概念的技术,例如从农业工业废物中提取植物纳米纤维或二氧化硅纳米粒子用于生产塑料纳米复合材料的生产,或其他工业利益产品的生产,对于优化行业效率至关重要,有助于农产品的价值和盈利能力的聚合,并提高国家的竞争力和经济稳定性(MATTOSO , 2005 年;DURÁN 等人,2005 年;ETC 集团,2004 年)。

在农业综合企业中,纳米技术可以在许多领域为提高该行业的竞争力做出重大贡献。一个例子是通过开发用于各种农业工业过程的分离和/或阻隔膜以及用于食品和饮料以及水净化的主动和智能包装以及纳米结构控制来提高农业工业过程和产品的性能,这在这个领域具有巨大的重要性。

食品农工业在新鲜、预切和包装食品的储存、运输和配送过程中面临巨大损失。为了减少食品在储存、运输和分配过程中的数量和质量损失,正在开发包装系统(主动和智能),不仅可以监测食品的质量,还可以监测周围环境的状况。这些包装还可以表明冷链的中断,并可以揭示这些产品在商业化主要阶段的历史。

包装可以调节植物产品的呼吸速率,通过微生物在实际储存和保存条件下的作用,减少食品和/或易腐烂产品的变质过程,延长其保质期,并在包装中引入能够保留有害成分的元素这些食品会降低其质量和/或引入可以改善产品感官特性的抗菌剂等化合物,从而延长其保质期,从而打开新的出口市场,并获得极其显着的经济收益(MATTOSO,2005 年,DURÁN等人,2005 年;ETC 集团,2004 年)

农业机械设备

计算机处理器和微型设备中存在的纳米技术可适用于拖拉机、机器和农具,以及整个食品加工链。生成土壤成分、湿度、温度等地图不仅可以进行适当的种植,还可以实时监测疾病的存在、土壤中的养分水平并确定收获的理想时期,这减少了损失并使投入的应用合理化。这些流程已经在全球范围内推进,Embrapa 一直是先驱,在该领域拥有强大的影响力。

技术如何运作

该过程通过卫星辐射进行,最好在种植前开始,这样可以更有效地释放土壤分子系统,优化 na  从土壤中释放养分土壤,_cc781905- 5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_ 帮助植物的健康及其生长,它通过抑制害虫起作用,但这只是该过程的结果。

在开花前和豆荚/刀、叶、根的形成过程中,有相当大的增加,这直接作用于新陈代谢,更有利于谷物的填充和质量。

随着干旱的迹象,该技术能够对植物的保水起作用,在此期间它吸收的水分较少,遭受的水分压力较小。

在降雨过多的情况下,该技术作用于植物系统,使豆荚/刀、叶、根产生阻力,吸收较少的水分,从而避免大豆腐烂的发生率增加,从而提高最终产量,可达到在  ganho 和每公顷收获的产量中高达 30% 或更多。

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