Ilustración esquemática de la fabricación y el mecanismo de HCECA. Crédito:Teng Guopeng
La luz, el campo eléctrico, el campo magnético alterno y el pH se han utilizado como desencadenantes para impulsar la liberación de pesticidas, entre los cuales el tipo sensible al pH atrae un gran interés debido a su operación simple y bajo costo.
La mayoría de los pesticidas con pH controlado muestran una respuesta monotónica al ácido o al álcali, y por lo tanto la aplicación a gran escala es limitada, ya que el pH del agua para fumigación agrícola puede variar entre débilmente ácido y débilmente alcalino entre lugares. El diseño de pesticidas de liberación controlada que respondan al pH dual ácido/álcali que sean flexibles en múltiples situaciones de aplicación podría ayudar a superar este desafío.
Según un artículo publicado en Chemical Engineering Journal , un equipo dirigido por el Prof. Wu Zhengyan en el Instituto de Máquinas Inteligentes, los institutos de ciencia física de Hefei de la Academia de Ciencias de China lograron desarrollar un nuevo tipo de material sensible con sensibilidad de pH dual ácido/álcali para administrar pesticida hidrofóbico mediante la combinación de iones de calcio sensibles a los ácidos (Ca 2+ )-etilendiamina tetraacetato (EDTA 2- ) alginato de calcio complejo y sensible a las bases.
Durante la carga de clorpirifos, el ensamblaje ocurrió espontáneamente al mezclar Ca 2+ -nanotubos de halloysita tratados con ácido modificado (a-HNT) con EDTA 2- , seguido de la funcionalización del gel de alginato para obtener el sistema inteligente de administración de pesticidas (HCECA).
La capacidad de carga y la eficiencia de carga del sistema para clorpirifos fueron 130 mg/g y 65 %, respectivamente, mostrando un comportamiento de liberación controlada sensible al pH dual.
Al mismo tiempo, el sistema mostró un excelente rendimiento de adhesión foliar, resistencia a altas temperaturas y resistencia a los rayos UV, lo que podría reducir significativamente las pérdidas, prolongar la duración de los pesticidas y mejorar la tasa de utilización.
En particular, el material de soporte mostró una excelente biocompatibilidad en las pruebas de toxicidad en el pez cebra. El material de gel a base de nanotubos de haloisita sirve como un portador prometedor para la aplicación de pesticidas hidrofóbicos en la gestión controlada de riesgos agrícolas. El pesticida de liberación controlada sensible a la luz infrarroja ayuda a regular la saturación del pesticida
