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‘Calentadores moleculares’ patentados para aumentar el rendimiento de los cultivos

granja
Crédito: CC0 Public Domain

Investigadores de la Universidad de Amsterdam han desarrollado una nueva clase de moléculas capaces de elevar la temperatura de las plantas. 


por la Universidad de Amsterdam


La aplicación de tales calentadores moleculares permite que los cultivos crezcan a temperaturas ambientales más bajas. Esto puede extender la temporada de crecimiento, aumentar la disponibilidad de tierra cultivable y facilitar programas de mejoramiento rápido para nuevas variedades de cultivos.

Los calentadores moleculares fueron desarrollados por el profesor Wybren Jan Buma de Molecular Photonics (Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences) y el Dr. Teun Munnik de Plant Cell Biology (Swammerdam Institute for Life Sciences) en cooperación con investigadores de las universidades de Warwick. y Bristol.

En experimentos en el laboratorio y en invernaderos, el equipo ha demostrado que el efecto de calentamiento molecular se puede utilizar para calentar plantas y aumentar la temperatura de las hojas en más de un grado Celsius. Además, se estableció que la aplicación de estos calentadores moleculares puede conducir a mayores cantidades de biomasa. Actualmente, los calentadores moleculares son objeto de más estudio en el proyecto europeo «Boostcrop», financiado con casi 5 millones de euros del programa de Tecnologías Futuras y Emergentes de la UE. Esta investigación incluye pequeñas pruebas de campo y evaluación de problemas de seguridad.

Cuando se aplican a gran escala, los calentadores moleculares podrían contribuir a impulsar el rendimiento de los cultivos en todo el mundo. Permitir que los cultivos crezcan a temperaturas ambientales más bajas puede extender su cultivo a altitudes o latitudes más altas de lo que normalmente es posible. La aplicación de calentadores moleculares también puede prolongar la temporada de crecimiento (a períodos de tiempo anteriores y posteriores) y conducir a un desarrollo más rápido de las plantas.

Después de haber obtenido recientemente una patente, los investigadores ahora están buscando socios para desarrollar aún más las aplicaciones viables de los calentadores moleculares. Los contactos preliminares con actores clave ya han mostrado un alto nivel de interés en el campo de la protección y el desarrollo de cultivos. Los investigadores prevén la aplicación a gran escala de los calentadores moleculares en mezclas con tensioactivos y agentes humectantes o combinaciones de los mismos. Esto optimizaría su aplicación en plantas, por ejemplo mediante técnicas de pulverización. Otra línea de desarrollo que persiguen es ajustar químicamente los calentadores moleculares para que se adhieran mejor a la superficie de las plantas.

Moléculas similares a filtros solares

La forma en que funcionan los calentadores moleculares es comparable a las moléculas utilizado en lociones de protección solar. Absorben fotones UV y transforman esta energía en vibraciones moleculares. Esto convierte efectivamente la luz dañina en calor inofensivo, aunque a una escala tan pequeña que esto escapa a la noción de los bañistas. Después de haber desarrollado técnicas espectroscópicas láser avanzadas para dilucidar la fotodinámica de estas moléculas de protección solar, Wybren Jan Buma se propuso ampliar el alcance de su investigación. Se asoció con el biólogo vegetal Teun Munnik para explorar la idea de utilizar el fenómeno de calentamiento molecular para calentar plantas. Cuando resultó que esta noción no se había informado antes en la literatura, sabían que estaban en algo. Buma y Munnik decidieron centrarse en tipos de moléculas naturales. De hecho, Las plantas producen moléculas como el malato de sinapoilo para protegerse contra la radiación ultravioleta del sol de forma similar a un filtro solar. Los investigadores estudiaron diferentes variantes de este tipo de moléculas para optimizar su efecto generador de calor.


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