Органичните отпадъци, които гният на сметищата, могат да се превърнат в ефективно оръжие срещу вредителите. Японският стартъп Green Science Alliance обяви създаването на „въглеродни квантови точки“ от биоотпадъци. Тези наночастици се оказаха способни да отблъскват възрастните екземпляри на тютюневата белокрилка – насекомо, което поразява над 500 вида селскостопански култури. Това е първото в света доказателство, че въглеродните квантови точки могат да действат като инсектициден репелент.
Квантовите точки са миниатюрни фрагменти от полупроводник с размер от 1 до 9 nm, чиито електронни и оптични свойства зависят от техния размер. Обикновено те се използват в слънчевите батерии, биологичните сензори и дисплеите със супервисока разделителна способност. Използването им като репелент е нещо ново, съобщава IE.
Вместо да синтезират квантови точки от скъпи химически прекурсори, специалистите от компанията Green Science Alliance са използвали обикновени органични отпадъци: дървесина и хранителни остатъци. Чрез хидротермален синтез (нагряване под налягане) те са превърнали биомасата във въглеродни наночастици. Това не само е по-евтино, но и решава проблема с преработката на отпадъците: вместо да гние на сметището, отпадъкът се превръща в полезен продукт.
С какво е опасна тютюневата белокрилка
Тютюневата белокрилка (Bemisia tabaci) е един от най-устойчивите и плодовити вредители. Тя поразява доматите, пипера, памука, тиквените култури, декоративните растения и стотици други култури. Насекомото не само изсмуква соковете от растенията, но и пренася над сто вирусни заболявания, което води до колосални загуби на реколтата по целия свят. При това то бързо развива резистентност към химическите пестициди, поради което търсенето на нови, безопасни методи за борба е наложителна задача за агрономията.
Механизмът на отблъскващото действие все още не е напълно ясен, но изследователите предполагат, че той е свързан с оптичните свойства на частиците. Квантовите точки поглъщат ултравиолетовата светлина и я преизлъчват във видимия спектър. Това може да създаде за насекомите непривична визуална или дори физическа среда, която те възприемат като опасна. Или пък частиците могат да оказват влияние върху химическите рецептори на белокрилката, потискайки желанието ѝ да се храни или да снася яйца върху третираните растения.
За разлика от химическите пестициди, въглеродните квантови точки не са токсични за човека и не се натрупват в почвата, а производството им от отпадъци решава едновременно две задачи: оползотворяване на биологични отпадъци и създаване на екологичен репелент.
Компанията Green Science Alliance ще продължи изследванията и възнамерява да проведе полеви изпитания, за да потвърди ефективността не само в лабораторията, но и в реални оранжерии. Възможно е след няколко години обикновената картофена кора и дървесните стърготини да помагат на фермерите да защитят реколтата си, а сметищата да се превърнат в доставчици на суровини за нанотехнологиите на бъдещето.