فاز باحثا التخنيون، البروفيسور بيز بوكروي والبروفيسور إستي سيغال، بمنحة مرموقة لتطوير التكنولوجيا التي من شأنها حماية المحاصيل الزراعية
فاز اثنان من أعضاء هيئة التدريس في التخنيون، البروفيسور بيز بوكروي من كلية علوم وهندسة المواد والبروفيسور إستي سيغال من كلية التكنولوجيا الحيوية وهندسة الأغذية، بمنحة مرموقة من الاتحاد الأوروبي كجزء من برنامج EIC-Pathfinder. يدعم البرنامج الأبحاث التي تعمل على تطوير تقنيات جديدة ورائدة - مكاسب عالية المخاطر. هذا العام، تم تقديم أكثر من 850 مقترحًا وتم تمويل 57 مقترحًا فقط.
كجزء من المشروع الفائز، سيقوم باحثو التخنيون، المستوحى من الطبيعة، بتطوير مواد مبتكرة من شأنها تمكين العلاج المستدام والصديق للبيئة لأمراض النباتات، وخاصة تلك التي تسببها الفطريات المسببة للأمراض. ووفقا للتقارير الأخيرة الصادرة عن منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو)، فإن هذه الأمراض تتسبب في خسارة ما يقرب من ثلث جميع المحاصيل الزراعية في العالم. وتقدر الأضرار الاقتصادية المباشرة بأكثر من 70 مليار دولار سنويا، لكن العواقب التراكمية لفقدان الغذاء والأضرار البيئية أكبر بما لا يمكن قياسه. علاوة على ذلك، وفي ظل مؤتمر المناخ في شرم الشيخ، تشير التوقعات إلى أنه بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري، سوف تنتشر هذه الأمراض وتزداد معدلات الإصابة بها.
تعتمد الطرق المقبولة اليوم لعلاج أمراض النباتات على الاستخدام المكثف للمبيدات الحشرية الكيميائية. لكن هذه المواد التي يتم غسلها وتسربها إلى التربة تشكل خطرا على صحة الإنسان والبيئة. علاوة على ذلك، فقد طورت العديد من مسببات الأمراض بالفعل مقاومة ضد هذه العوامل.
تم تصميم التكنولوجيا الثورية التي طورها باحثو التخنيون، SafeWax، للرد على هذه التحديات العالمية من خلال طلاء يحمي النبات من الأمراض. هذه هي تقنية المحاكاة الحيوية، أي تقنية تم تطويرها مستوحاة من الطبيعة. مصدر الإلهام هو البشرة، وهي طبقة دهنية تغطي النباتات بما في ذلك نبات اللوتس. أوراق اللوتس مغطاة بمجموعة من النتوءات المجهرية التي تشكل طبقة فائقة الكارهة للماء (طاردة للماء) تعمل كآلية للتنظيف الذاتي من الملوثات ومسببات الأمراض.
مستوحاة من البشرة، قامت مجموعة أبحاث البروفيسور بوكروي بتطوير رذاذ يخلق بنية مماثلة. يكمن الابتكار في الرذاذ في تركيبته، التي تعتمد على مواد تتميز بنشاط مضاد للميكروبات واسع النطاق وطويل الأمد. ويتمثل تفرد هذه التقنية في التآزر بين آلية تنظيم الشمع على السطح، مما يؤدي إلى تكوين بنية بلورية فائقة الكارهة للماء، والنشاط الذاتي المضاد للميكروبات لتلك المواد. النتيجة: طلاءات ذات خصائص مشتركة للتنظيف الذاتي، ومضادات الحشف (تقليل التصاق الكائنات الحية الدقيقة بالسطح) والقتل الفعال للكائنات الحية الدقيقة على سطح النبات. يؤدي الجمع بين كل هذه العناصر إلى الوقاية السلبية والفعالة من الإصابة بالعدوى الفطرية وانتشار الأمراض.
وفي الدراسة الأوروبية، سيركز الباحثون، بالتعاون مع زملاء من جامعة بولونيا في إيطاليا ومن شركة BASF، على تكييف الطلاءات مع المحاصيل الزراعية المهمة، بما في ذلك الكروم. تعتبر أشجار الكروم في أوروبا، وهي أحد المحاصيل الرئيسية في القارة، حساسة بشكل خاص للأمراض الفطرية، وبالتالي يتم علاجها في كثير من الأحيان بكمية كبيرة من المبيدات الحشرية. ويفرض الاتحاد الأوروبي بالفعل قيودا على استخدام هذه المستحضرات، ومن المتوقع أن يتم حظر استخدام بعضها بسبب سميتها وآثارها المدمرة على البيئة - الأمر الذي سيجعل الكروم معرضة للأمراض. هذه هي خلفية اختيار الاتحاد الأوروبي في مشروع الباحثين في التخنيون وزملائهم، الذين يؤكدون على أن الطلاءات آمنة للإنسان والبيئة وأنه يمكن الحصول على المواد الخام من مصادر متجددة.
عرض EIC باثفايندر
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
