Potrivit FutureFarming, un strat subțire pe bază de europiu care transformă lumina UV a soarelui în lumină roșie poate accelera creșterea plantelor. Tehnologia ar putea ajuta fermierii din climatele mai reci să crească culturi mai repede.

O echipă interdisciplinară de la departamentele de Inginerie și Agricultură ale Universității Hokkaido și de la Institutul pentru Proiectare și Descoperire a Reacțiilor Chimice (WPI-ICReDD) a dezvoltat o acoperire cu peliculă subțire pe bază de europiu care poate accelera creșterea plantelor.

Potrivit oamenilor de știință, această tehnologie poate îmbunătăți viteza de producție a plantelor și are potențialul de a ajuta la abordarea problemelor globale de aprovizionare cu alimente.

Transformă lumina UV în lumină roșie

Plantele transformă lumina vizibilă în energie prin fotosinteză. Pe lângă lumina vizibilă, lumina soarelui conține și lumină ultravioletă (UV). Cercetătorii au dezvoltat un material de conversie a lungimii de undă (WCM) bazat pe un complex de europiu care poate transforma lumina UV în lumină roșie. Acoperirea cu peliculă subțire realizată de ei poate fi aplicată pe foile de plastic disponibile comercial. În schema din imaginea de deschidere puteți vedea modul în care acționează lumina infraroșie.

 (a) Schema filmului WCM care convertește lumina UV în lumină roșie (stânga) și structura moleculară a componentelor filmului (dreapta).

(b) Fotografii cu foi de plastic cu și fără acoperire WCM.

(c) Spectrul solar care arată lungimile de undă absorbite și emise de filmul WCM. - Sursa: Sunao Shoji et al. Rapoarte științifice

Accelerează creșterea plantelor iarna

Filmul a fost apoi testat prin compararea creșterii plantelor folosind foi cu și fără acoperire WCM. Au fost efectuate teste atât pentru mătgul elvețian, o plantă vegetală, cât și pentru zada japonez.

Vara, când zilele sunt lungi și iradierea soarelui este puternică, nu s-a observat nicio diferență semnificativă pentru smog elvețian la utilizarea filmelor WCM.

În timpul iernii, totuși, plantele de smog elvețieni cultivate folosind filmele WCM au prezentat o înălțime a plantelor de 1,2 ori mai mare și o biomasă de 1,4 ori mai mare după 63 de zile. Cercetătorii au atribuit această creștere accelerată ofertei crescute de lumină roșie furnizată de filmele WCM.

Testele care au implicat zada japonezi au arătat, de asemenea, o creștere accelerată. Răsadurile au prezentat o rată relativă de creștere mai mare în primele 4 luni de creștere, rezultând un diametru al tulpinii de 1,2 ori mai mare și o biomasă totală de 1,4 ori mai mare decât copacii crescuți fără acoperirea WCM. Utilizarea foliilor WCM ar putea scurta perioada de creștere a răsadurilor de la doi ani la un an, rezultând o producție de plante mai rentabilă.

Cercetătorii spun că această tehnologie are, de asemenea, potențialul de a ajuta la problemele de securitate alimentară în climatele mai reci și este benefică deoarece nu necesită energie electrică pentru a funcționa.

Ei văd posibilitatea de personalizare a tehnologiei ca fiind deosebit de promițătoare. „Acest lucru deschide o cale mare de dezvoltare viitoare pentru următoarea generație de inginerie agricolă și forestieră”, a spus autorul principal Sunao Shoji.