Революционная нанотехнология охлаждения повышает урожайность сельскохозяйственных культур

Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) разработали инновационное решение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в жарком климате. Исследование, опубликованное в журнале Nexus, представляет комбинацию нанотехнологичного покрытия для теплиц и биоразлагаемой мульчи, которая значительно снижает температуру почвы и увеличивает урожайность.
Революционная нанотехнология охлаждения повышает урожайность сельскохозяйственных культур
Изображение носит иллюстративный характер

Профессор Цяоцян Гань из KAUST создал новое нанопластиковое покрытие для теплиц из полиэтилена, насыщенного наночастицами оксида вольфрама цезия. Ключевая особенность этого материала заключается в его способности избирательно поглощать инфракрасное излучение, одновременно пропуская видимый свет, необходимый для фотосинтеза. Традиционные теплицы пропускают более 90% всего света, включая инфракрасное излучение, которое генерирует тепло, не принося пользы растениям.

Вторым компонентом системы стала биоразлагаемая мульча, разработанная постдокторантом Яньпэй Тянь. Мульча изготовлена из целлюлозной бумаги и отражает солнечный свет, поддерживая более низкую температуру почвы. Это экологичная альтернатива традиционной пластиковой мульче, которая ежегодно создает около 1,5 миллиона тонн отходов, причем более 40% из них не подвергаются переработке и оставляют в почве микропластик, способный проникать в пищевую цепь.

Испытания, проведенные в Саудовской Аравии, показали впечатляющие результаты: температура в миниатюрных теплицах снизилась на 25 градусов Цельсия. Это охлаждение привело к почти 200-процентному увеличению урожайности китайской капусты. Помимо повышения урожайности, система продемонстрировала отличную способность удерживать влагу в почве, что особенно важно для засушливых регионов.

Экологические преимущества новой технологии выходят за рамки сельского хозяйства. По оценкам исследователей, широкое применение подобных охлаждающих материалов может снизить потребление энергии более чем на 40% в жарких городах, таких как Эр-Рияд и Хьюстон, за счет уменьшения потребности в кондиционировании воздуха.

Научный принцип, лежащий в основе этой технологии, связан с влиянием температуры на фотосинтез. Более прохладная почва способствует более эффективному фотосинтезу, что приводит к лучшему росту растений и, как следствие, к повышению урожайности. Избирательное блокирование инфракрасного излучения позволяет создать оптимальные условия для развития сельскохозяйственных культур.

В настоящее время исследователи из KAUST продолжают работу над своей технологией. Они планируют изучить эффективность системы в теплицах большего масштаба и протестировать ее с различными сельскохозяйственными культурами. Это может открыть новые возможности для устойчивого сельского хозяйства в регионах с жарким климатом по всему миру.


Новое на сайте

19232Скелет великана с трепанированным черепом обнаружен в массовом захоронении эпохи викингов 19231Почему пустыни возникают на берегу океана? 19230Кто вы по хронотипу — сова или жаворонок? 19229Сколько миллиардов лет отведено земле и другим планетам до их неизбежного разрушения? 19228Как экспериментальная назальная вакцина защищает лабораторных мышей от вирусов, бактерий... 19225Как привычная проверка паспорта превращается в скрытый канал утечки данных внутри... 19224Многоступенчатая угроза VOIDGEIST: как злоумышленники скрытно внедряют трояны XWorm,... 19223Эпоха «вайбвейра»: ИИ и экзотический код в масштабных кибератаках группировки APT36 19222Почему переход на ИИ-управление рисками становится главным условием роста для современных... 19221Атака на телекоммуникации южной Америки: новые инструменты китайской группировки UAT-9244 19220Критические бреши Hikvision и Rockwell Automation спровоцировали экстренные меры... 19219Масштабная кампания ClickFix использует Windows Terminal для развертывания Lumma Stealer... 19218Критический март для Cisco: хакеры активно эксплуатируют уязвимости Catalyst SD-WAN... 19217Трансформация двухколесного будущего: от индустриального триумфа до постапокалиптического... 19216Смертельный симбиоз спама и эксплойтов: как хакеры захватывают корпоративные сети за 11...
Ссылка