quarta-feira, 17 de novembro de 2010

Nanotecnologia: Aplicações em escala atômica na agricultura

Leandro Costa e Werther Santana/AE

A nanotecnologia, ciência que pesquisa e produz coisas em escalas atômicas, não se limita à microeletrônica, em que os altos investimentos e descobertas revolucionaram a produção de componentes de computadores. Hoje ela é aplicada em diversas outras áreas, como medicina, física e já se estudam possíveis utilizações da nanotecnologia no agronegócio.

Hidrogel é um dos materiais nanotecnológicos que podem ser utilizados em agrotóxicos nas lavouras

As possibilidades são muitas, segundo o pesquisador Luiz Henrique Carparelli Matoso, que dirige a Embrapa Instrumentação Agropecuária, de São Carlos (SP). Conforme o especialista, que lidera a Rede de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegócio (Rede Agronano), um projeto que envolve cerca de 150 pesquisadores, de 53 diferentes instituições, várias frentes têm sido atacadas nesse sentido, como a liberação controlada de pesticidas no solo.

"A necessidade do uso de pesticidas para controle de pragas é indiscutível, principalmente em grandes áreas. Porém, sabe-se que o tempo de ação desses compostos é curto, principalmente porque a chuva lixivia as lavouras, obrigando o produtor a ter de fazer novas aplicações", discorre o pesquisador.

Então, a solução seria aplicar esses mesmos pesticidas, só que em partículas dezenas de vezes menores. Além de usar menos produtos químicos, o que reduz a presença de resíduos, isso amplia a sua eficiência. Para ilustrar o que diz, o pesquisador compara o sal grosso com o sal refinado: "O segundo é um tempero muito mais eficiente."

E a forma de fazer essa aplicação em escala nanométrica não envolve nenhum tipo de sensor ou aparato eletrônico. O meio responsável por fazer a liberação desses pesticidas é apelidado de hidrogel. Segundo o pesquisador José Manoel Marconcini, trata-se de um nanocomposto à base de polímeros com alto poder de absorção.

Ao entrar em contato com algum material líquido esse composto o absorve e se transforma em uma espécie de gel, que ao ser colocado no solo vai se desfazendo gradativamente, liberando o pesticida no solo de forma controlada e contínua. Marconcini diz que o fato de liberar um pouco do pesticida todo dia aumenta muito a eficiência do produto. "Isso porque na aplicação normal há uma perda gradual do seu efeito. E deste modo temos um desempenho de primeiro dia todos os dias."

Outra vantagem do hidrogel é a possibilidade de ser usado em agricultura de precisão. "Não seria mais necessário fazer uma aplicação corretiva na lavoura toda, mas somente em áreas afetadas. Isso reduz o custo do manejo. Além do mais, ao diluir o pesticida em nanoemulsão, reduz-se muito a quantidade de produto. Mais que aplicação de pesticidas, Marconcini diz que o hidrogel também pode ser usado na liberação controlada de fertilizantes ou até mesmo de água, para manter equilibrada a umidade do solo.

Alimentos. Outra frente de pesquisa dentro da Embrapa Instrumentação Agropecuária estuda o uso da nanotecnologia para aumentar a vida útil dos alimentos após a colheita. Isso é possível graças a uma espécie de filme, que ao envolver o alimento acaba retardando seu processo respiratório, reduzindo assim a velocidade do seu envelhecimento. Segundo a pesquisadora Lucimara Forato, responsável pelo estudo, a aplicação deste nanofilme pode ampliar em até 30 dias a vida de prateleira de frutas como maçã, goiaba e macadâmia.

Conforme Lucimara, após a colheita e higienização, os alimentos são imersos em uma solução à base de um polissacarídeo chamado de quitosana e de proteínas de milho. "Esta solução forma uma película invisível em torno do fruto e reduz sua taxa de respiração."

Com isso, a ação de bactérias sobre esses frutos, como as deixadas pelas mãos que as manipulam, seja após a colheita, seja nos supermercados, torna-se muito mais lenta, aumentando a vida útil. "Isso reduziria as perdas na pós-colheita, que chegam a 40%, com a manipulação, transporte e armazenamento." A pesquisadora também destaca que a solução pode ser valiosa para alimentos com alto valor agregado, exportados, como a manga. "Em vez de ir de avião para o Japão, iria de navio, mais barato."

Doenças. A nanotecnologia também pode ser utilizada para a detecção de doenças em rebanhos, segundo conta o coordenador do Laboratório de Nanomedicina da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), o pesquisador Vantencir Zucolotto. "Ao investigar materiais em escalas nanométricas é possível não somente entender e melhorar suas propriedades, mas descobrir novas propriedades." Segundo ele, alguns desses materiais estão sendo usados em pesquisas para a criação de dispositivos de diagnósticos menores e mais baratos. "Desenvolvemos um dispositivo que permite a detecção da pasteurolose no local. É um polímero que ao entrar em contato com a bactéria e com o sangue infectado gera uma variação de corrente elétrica. É uma resposta rápida, precisa e barata, pois não depende de aparelhos caros, como os meios atuais de diagnósticos." Ele diz que outros materiais têm sido pesquisados para detecção de aftosa e leishmaniose.

PARA ENTENDER

Ciência que ganhou força há 2 décadas

O termo se refere à ciência que estuda a matéria em escalas atômicas, ou seja, do tamanho de um bilionésimo de metro. Cunhado em meados da década de 1970 ele ganhou força na década seguinte, graças ao livro Engines of Creation do cientista Eric Dexler, primeiro a receber o título de doutor em nanotecnologia pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). De modo geral, ao estudar materiais em escalas nanométricas é possível entender melhor suas propriedades e até descobrir novas. Considerada cada vez mais estratégica, a nanotecnologia já integra a grade curricular de cursos de graduação de física e química de universidades públicas do Rio de Grande do Sul. No Rio de Janeiro já existe até o curso de engenharia de Nanotecnologia.

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