Создаём «умные» материалы для сельского хозяйства

Создаём «умные» материалы для сельского хозяйства

Научная работа была опубликована в престижном журнале «The Journal of Physical Chemistry C». В рамках проекта молодые учёные МИИ интеллектуальных материалов провели ряд исследований в области селективного связывания газов этилена и 1-МЦП.

03.12.2021


Эти два летучих соединения известны тем, что могут воздействовать на процесс созревания фруктов и овощей. Этилен ускоряет процесс в то время, как действие 1-МЦП оказывает противоположный эффект.

Ещё в начале прошлого века было отмечено, что растения быстрее созревают  вблизи промышленных выбросов этилена. Однако всего 20 лет назад впервые показали, что этилен связывается с медными рецепторами в белках растений, тем самым ускоряя их рост. При этом этилен вырабатывается и в самих растениях: например, яблоки выделяют много этилена, поэтому другие фрукты вместе с ними лучше не хранить. В пищевой промышленности известен также и другой газ – 1-метилциклопропен (1-МЦП). Он блокирует рецепторы этилена, тем самым предотвращая перезревание плодов или замедляя их рост.

В настоящий момент ведётся разработка инновационного материала на основе нового класса пористых материалов. Исследователями МИИ интеллектуальных материалов предложен новый подход к применению 1-МЦП. По задумке учёных металлоорганическая каркасная структура (МОК) будет адсорбировать газ 1-МЦП, который замедлит процесс созревания. Новый наноматериал будет дозированно выпускать его в окружающую среду, что позволит долго сохранять овощи и фрукты свежими, не давая им перезреть.

В результате уже проведенных исследований и разработок были успешно определены важнейшие характеристики (энергия, геометрия) адсорбции, показаны механизмы заведения 1-МЦП в пористый материал, исследован процесс связывания этилена и 1-МЦП.