Lớp 'áo giáp' cho dâu tây giúp tăng sản lượng hơn 3 lần

Một loại vải dệt 3D có thể phủ trực tiếp lên cây dâu tây, ngăn côn trùng nhưng cho ánh sáng, nước mưa và không khí đi qua, giúp sản lượng dâu tăng tới 3,56 lần.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang North Carolina phát triển Plant Armor, một loại vải có cấu trúc không gian ba chiều được thiết kế để phủ lên cây dâu tây.

Không giống những lớp màng kín có thể làm thay đổi ánh sáng hoặc độ ẩm bên dưới, Plant Armor có cấu trúc nhiều lớp và khoảng rỗng cho phép ánh sáng, nước mưa và không khí tiếp cận cây.

Cấu trúc 3D của vải tạo ra một hàng rào vật lý. Côn trùng khó xuyên qua các lớp vật liệu để tiếp cận lá và quả, trong khi cây vẫn nhận được ánh sáng cần thiết cho quang hợp.

Thử nghiệm trong các đường hầm trồng cây cho thấy dâu được phủ Plant Armor đạt sản lượng cao hơn đáng kể, tối đa 3,56 lần so với cây không được phủ.

covered-vs-uncovered-e1790619655486.png
Dâu tây được trồng có và không có lớp phủ vải Plant Armor chênh lệch rõ rệt về năng suất.

Gabriel Olawuyi, nghiên cứu sinh sau đại học tại Đại học Bang North Carolina và tác giả chính của nghiên cứu cho biết, nhóm ban đầu lo rằng một loại vải trông khá kín sẽ làm giảm lượng ánh sáng tới cây. Khi đó, cây có thể ưu tiên phát triển thân và lá thay vì tạo quả.

Các nhà nghiên cứu còn nhận thấy Plant Armor tạo ra hiệu ứng giữ ấm tương đối ổn định trong 3 mùa trồng.

Điều này có thể giúp cây đạt sớm hơn lượng nhiệt tích lũy cần thiết để chuyển sang các giai đoạn phát triển tiếp theo, trong đó có giai đoạn ra quả.

3dlayer2-1536x1152.jpg
Cấu trúc 3D của loại vải này khiến côn trùng khó tiếp cận cây trồng bên dưới, đồng thời vẫn cho phép ánh sáng, mưa và không khí đi qua.

Khái niệm này được gọi là “growing degree-days”, tức số đơn vị nhiệt tích lũy mà cây cần để hoàn thành một giai đoạn phát triển nhất định.

Theo Olawuyi, sự kết hợp giữa hàng rào vật lý và điều kiện nhiệt thuận lợi có thể góp phần giải thích mức tăng năng suất quan sát được. Một lợi ích khác là khả năng giảm nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu.

Điều thú vị là Plant Armor không bắt đầu từ ngành nông nghiệp. Công nghệ này xuất phát từ nghiên cứu nhằm tạo ra loại vải dùng cho quân phục, trong đó các nhà khoa học tìm cách giảm việc muỗi đốt và cải thiện sự thoải mái của binh sĩ khi mặc áo giáp.

agriculture-16-02084-g002.jpg
Mô hình trồng dâu tây sử dụng tấm phủ Plant Armor.

Plant Armor hiện vẫn chưa phải giải pháp có thể áp dụng cho mọi loại cây trồng. Nhóm nghiên cứu cũng cần xác định chi phí sản xuất, tuổi thọ của vật liệu, khả năng tái sử dụng và hiệu quả trong những mùa có điều kiện thời tiết khác nhau. Tuy nhiên, kết quả 3,56 lần là một tín hiệu đáng chú ý.

Trung Quốc xử lý vỏ chai nhựa may đồng phục cho học sinh.

Tạo ra vật liệu trắng sáng mà không cần một giọt sắc tố trắng nào

Nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Kyoto (Nhật Bản) dẫn đầu vừa phát triển một phương pháp tạo vật liệu trắng bằng cách kiểm soát cấu trúc bên trong vật liệu thay vì sử dụng bột màu.

Vật liệu mới không chỉ có độ trắng cao mà còn có khả năng đẩy nước. Đáng chú ý, quá trình này không cần titanium dioxide (TiO₂) - loại bột màu trắng được sử dụng rộng rãi - cũng không cần PFAS, nhóm hóa chất fluor có khả năng chống nước và dầu nhưng đang ngày càng bị lo ngại vì tính bền vững trong môi trường. Nghiên cứu được công bố trên Nature ngày 10/9.

biomimetic-structures-transform-light-into-color.jpg
Các cấu trúc mô phỏng sinh học chuyển hóa ánh sáng thành màu sắc.

Vật liệu dán nano tản nhiệt giúp làm mát hiệu quả và tiết kiệm năng lượng

Viện Công nghệ Vi mô và Nano Tây Ban Nha (IMN-CNM, CSIC) đã phát triển loại vật liệu có khả năng làm mát các bề mặt tiếp xúc mà không cần dùng điện.

Nguyên lý làm mát của vật liệu này dựa trên phương pháp làm mát bức xạ thụ động vào ban ngày, tận dụng đặc tính của khí quyển trái đất. Trong dải bước sóng trong phổ hồng ngoại (từ 8 đến 13 micromet), vật liệu cho phép nhiệt thoát trực tiếp ra ngoài không gian mà không bị khí quyển giữ lại.

Đây được kỳ vọng là giải pháp thay thế có thể giúp giảm bớt gánh nặng chi phí năng lượng cho việc làm mát vốn đang chiếm gần 20% tổng lượng điện năng tiêu thụ toàn cầu.

Vật liệu từ lông cừu hỗ trợ phục hồi xương tự nhiên tốt hơn collagen

Các nhà nghiên cứu tại Đại học King's College London (Anh) đã thử nghiệm keratin từ lông cừu để thúc đẩy sự phát triển xương mới tại các khu vực bị tổn thương ở động vật.

Trong nhiều thập kỷ, collagen đã được coi là khung đỡ tiêu chuẩn vàng trong nhiều ứng dụng y học và nha khoa tái tạo. Các khung đỡ này hoạt động như những rào cản bảo vệ trong quá trình lành thương, ngăn không cho mô mềm can thiệp vào vùng bị tổn thương đồng thời tạo không gian cho xương mới phát triển.

Tuy nhiên, collagen có nhược điểm là tương đối yếu và có thể bị phân hủy quá nhanh, điều này có thể hạn chế tính hữu dụng của nó khi sửa chữa xương cần chịu trọng lượng hoặc chịu lực. Việc chiết xuất collagen cũng có thể phức tạp và tốn kém.

Đọc nhiều nhất

Tin mới