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Folhas de plástico revestidas com um Eu3+ filme que converte luz UV em luz vermelha foram capazes de acelerar o crescimento de plantas e árvores vegetais.
Uma equipe interdisciplinar dos departamentos de Engenharia e Agricultura da Universidade de Hokkaido e do Instituto de Design e Descoberta de Reações Químicas (WPI-ICReDD) desenvolveu um revestimento de película fina à base de európio que demonstrou acelerar o crescimento de plantas e árvores. Essa tecnologia pode melhorar a velocidade de produção da planta e tem o potencial de ajudar a resolver problemas globais de fornecimento de alimentos.
As plantas convertem a luz visível em energia através de um processo chamado fotossíntese. Além da luz visível, a luz solar também contém luz ultravioleta (UV). Os pesquisadores deste estudo tiveram como objetivo fornecer às plantas luz visível adicional para usar na fotossíntese, empregando um material de conversão de comprimento de onda (WCM) que pode converter a luz UV em luz vermelha.
Os pesquisadores desenvolveram um WCM baseado em um complexo de európio e fizeram um revestimento de filme fino que pode ser aplicado a folhas de plástico disponíveis comercialmente. Os pesquisadores não apenas mostraram que o filme converte a luz UV em luz vermelha, mas também que o filme não bloqueia nenhuma luz visível benéfica do sol. O filme foi então testado comparando o crescimento das plantas usando folhas com e sem o revestimento WCM. Os ensaios foram realizados para acelga suíça, uma planta vegetal e lariço japonês. No verão, quando os dias são longos e a irradiação solar é forte, não foi observada diferença significativa para a acelga ao utilizar os filmes WCM. No inverno, no entanto, quando os dias são mais curtos e a luz solar é mais fraca, as plantas de acelga cultivadas com os filmes WCM apresentaram altura de planta 1,2 vezes maior e biomassa 1,4 vezes maior após 63 dias. Os pesquisadores atribuíram esse crescimento acelerado ao aumento da oferta de luz vermelha fornecida pelos filmes WCM.
Ensaios envolvendo lariços japoneses também mostraram crescimento acelerado. As mudas apresentaram uma maior taxa de crescimento relativo nos 4 meses iniciais de crescimento, resultando em um diâmetro de caule 1,2 vezes maior e biomassa total 1,4 vezes maior do que as árvores cultivadas sem o revestimento WCM. Fundamentalmente, isso permitiu que as mudas atingissem o tamanho padrão para plantio na silvicultura de Hokkaido em um ano. O uso de filmes WCM pode encurtar o período de crescimento das mudas de dois anos para um ano, resultando em uma produção de plantas mais econômica.
Essa tecnologia também tem o potencial de ajudar com questões de segurança alimentar em climas mais frios e é benéfica porque não requer eletricidade para operar. Os pesquisadores veem a customização da tecnologia como especialmente promissora.
“Ao usar um revestimento de material que muda o comprimento de onda, conseguimos criar com sucesso um filme transparente e demonstrar sua capacidade de acelerar o crescimento das plantas”, disse o principal autor Sunao Shoji. “Ao projetar racionalmente o íon emissor de luz, podemos controlar livremente a cor da luz emitida para outras cores, como verde ou amarelo, por isso esperamos poder criar filmes de conversão de comprimento de onda otimizados para diferentes tipos de plantas. grande avenida de desenvolvimento futuro para a próxima geração de engenharia agrícola e florestal.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Hokkaido. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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