Японский стартап Green Science Alliance создал из пищевых и древесных отходов углеродные квантовые точки, которые эффективно отпугивают сельскохозяйственных вредителей. В ходе испытаний наночастицы продемонстрировали репелентный эффект против взрослых особей белокрылки (Bemisia tabaci). По заявлению разработчиков, это первый в мире случай, когда квантовые точки показали инсектицидные свойства.
Квантовые точки — это крошечные полупроводниковые частицы размером от 1 до 9 нанометров, которые обычно используются в солнечных батареях, биовизуализации и дисплеях. Применение их для отпугивания насекомых — совершенно новое направление. При этом сырьем служат обычные отходы: гнилая еда и древесина, которые годами гниют на свалках.
Традиционно с вредителями борются с помощью химических инсектицидов — органофосфатов и пиретроидов. Они эффективны, но токсичны для экосистем, оставляют вредные остатки на продуктах, а у насекомых вырабатывается устойчивость. Более мягкие синтетические аналоги, такие как DEET, все чаще ограничивают из-за рисков для здоровья. Альтернативы на основе натуральных компонентов существуют, но их механизм действия изучен плохо.
Новая разработка предлагает чистую альтернативу. Однако ученые пока не до конца понимают, почему квантовые точки отпугивают насекомых. Выдвинуто три гипотезы: частицы могут проникать через мембраны клеток и повреждать ДНК; они могут излучать свет в определенном диапазоне, который насекомым не нравится; или под солнечным светом они генерируют свободные электроны, создавая локальные энергетические возмущения, раздражающие вредителей.
Производство таких наночастиц обходится дешевле традиционных репеллентов, поскольку использует бесплатное сырье — отходы. Кроме того, как натуральный и экологичный продукт, они потенциально безопаснее синтетических химикатов. Однако перед коммерческим выпуском необходимы строгие испытания на безопасность и воздействие на окружающую среду. Green Science Alliance планирует расширить производство, используя разные виды биомассы, и проверить эффективность против более широкого спектра сельскохозяйственных вредителей.
Читать еще: Условия для жизни сохранялись на Марсе миллионы лет