¿Qué es la nanotecnología y cómo puede aplicarse en la agricultura?

Desafíos como el cambio climático, la mayor demanda de alimentos y el agotamiento de los recursos naturales requieren nuevos enfoques y técnicas agrícolas. En este campo, uno de los avances más prometedores es la nanotecnología. Por ello en este artículo exploraremos qué es la nanotecnología y cómo se usa en la agricultura. Por su especial interés, nos centraremos sobre todo en su los nanofertilizantes.

¿Qué es la nanotecnología?

La nanotecnología es el campo de la ciencia y la tecnología aplicada que se ocupa de la manipulación de nanopartículas -menos de 100 nanómetros (nm)- para fabricar materiales, dispositivos y sistemas. Para que te hagas una idea del tamaño del que estamos hablando: el grosor promedio de un cabello humano oscila entre 17.000 nm y 180.000 nm.

Aunque las nanopartículas pueden encontrarse de forma natural, son las sintéticas las que resultan más interesantes debido a sus propiedades físicas, químicas, térmicas, ópticas, magnéticas y biológicas.

DIFERENCIA ENTRE NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA

A diferencia de la nanotecnología, la nanociencia se centra en el estudio de las propiedades y comportamientos de los materiales a nivel nanométrico. En otras palabras, se ocupa de comprender cómo funcionan los materiales a nivel nanométrico para que la nanotecnología pueda desarrollar productos y tecnologías a dicha escala.

Por tanto, la nanociencia y la nanotecnología tienen enfoques y objetivos totalmente diferentes.

Nanotecnología en la agricultura

La nanotecnología tiene un gran impacto en sectores tan diversos como la medicina, la electrónica y la cosmética. En este artículo nos centraremos en las aplicaciones de la nanotecnología en la agricultura.

Dos de las aplicaciones más extendidas de la nanotecnología en la agricultura son los nanofertilizantes y los nanopesticidas. En ambos se utilizan nanocápsulas y nanorrecubrimientos. Gracias a ello, se consigue una entrega más controlada de las moléculas activas para la fertilización y protección de cultivos. Además, el desarrollo de nanorrecubrimientos aumenta su residencia en las plantas y el suelo. De este modo, se logran los mismos efectos utilizando menores cantidades de productos fitosanitarios.

Otra aplicación de la nanotecnología en la agricultura es el desarrollo de nanosensores. Estos se usan para la detección de información temprana, como las características del suelo o las plagas.

Nanofertilizantes

Dentro de las aplicaciones de la nanotecnología aplicada a la agricultura, los nanofertilizantes son la opción más destacada en la actualidad.

Numerosos estudios han demostrado que la aplicación vía foliar es la mejor opción para aplicar los nanofertilizantes. El motivo de ello es que muchas de las nanopartículas de más de 10 nm pueden llegar a penetrar en las plantas a través de las estomas, análogas a los poros del cuerpo humano.

Los nanofertilizantes se pueden aplicar de tres formas distintas: como nanomateriales que actúan como nutrientes para las plantas, nutrientes químicos convencionales encapsulados en el interior de nanocápsulas o nutrientes químicos recubiertos de películas poliméricas protectoras.

Entre todas ellas, las nanocápsulas son especialmente interesantes. Su éxito se debe a la liberación lenta de ingredientes activos, lo que evita el uso excesivo de fertilizantes. También destaca su capacidad para hacer llegar los nutrientes al lugar específico de la planta. Así se obtienen resultados más eficientes.

Para finalizar, los nanofertilizantes deben ser capaces de atravesar las barreras biológicas de las plantas. Es decir, deben llegar a los tejidos vegetales y alcanzar los órganos internos de la planta. Por esta razón, el tamaño de los nanofertilizantes varía dependiendo de la especie, así como de las condiciones ambientales de cada planta.

Ventajas de la nanotecnología en la agricultura

El uso de nanotecnología en la agricultura ofrece numerosos beneficios para los cultivos:

• Su pequeño tamaño hace que aumente la superficie en contacto con el producto. Así se mejora la absorción, penetración y eficiencia del producto.
• La entrega dirigida y precisa de los nanofertilizantes reduce las pérdidas y optimiza su uso.
• Alta compatibilidad de los nanofertilizantes con las plantas. Gracias a ello, se promueve una mejor interacción y asimilación de los nutrientes.
• Mayor biodisponibilidad de los nutrientes, lo que mejora el aprovechamiento por parte de las plantas.
• La liberación controlada de los ingredientes activos de los nanofertilizantes permite una nutrición constante y equilibrada de los cultivos.
• Permite desarrollar nuevas funcionalidades en la agricultura. Por ejemplo, el uso de vehículos aéreos no tripulados o drones para la aplicación precisa de los nanofertilizantes.

Nanotecnología y regulación

En 2011 la Comisión Europea definió oficialmente lo que es un nanomaterial. Desde entonces se han destinado numerosos recursos para garantizar su uso seguro.

En el ámbito de la industria agrícola, el reglamento encargado de regular el uso de pesticidas también evalúa los nanomateriales de uso agrícola.

Además, con el objetivo de asegurar la seguridad y el uso responsable de la nanotecnología en la agricultura, en diciembre de 2018 la Comisión Europea modificó el Reglamento 2018/1881 para abordar específicamente tanto las nanopartículas registradas como las nuevas.

En resumen, la nanociencia y la nanotecnología trabajan en conjunto para lograr avances en una amplia variedad de sectores. En la agricultura, herramientas como los nanofertilizantes y los nanopesticidas están revolucionando la industria y se presentan como opciones prometedoras para hacer frente a los desafíos actuales y futuros.

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