Гидрогели для устойчивого сельского хозяйства

Использование преимуществ гидрогелей на основе полимеров природного происхождения для устойчивого сельского хозяйства

В сфере устойчивого сельского хозяйства гидрогели на основе полимеров природного происхождения превосходят свои синтетические аналоги, предлагая сочетание биосовместимости, физико-механической прочности и экологичности.

По сути, гидрогель - это полимер, созданный путем сшивания мономеров с сильным ионным агентом, например катионом. Его уникальная структура позволяет ему поглощать и удерживать значительное количество воды внутри своей разветвленной полимерной сети. Хотя обычными катионами служат щелочные металлы, для применения в почве необходим катион, придающий нетоксичные, биоразлагаемые свойства водопоглощающему материалу. Интересно, что калий оказался важнейшим щелочным металлом в почве, способствующим росту растений без загрязнения почвы. Это открытие привело к новому двойному назначению - применению гидрогеля в сельском хозяйстве и в качестве кондиционера для почвы.

В связи с необходимостью увеличения площади пахотных земель для удовлетворения растущего спроса на сельскохозяйственную продукцию, вновь уделяется внимание разработке инновационных материалов для кондиционирования почвы с улучшенными методами нанесения и сниженным расходом. Гидрогель, относящийся к категории сшитых водопоглощающих полимеров, достигает этого за счет образования водородных связей с молекулами воды. В сельском хозяйстве эти гидрогели, часто называемые водоудерживающими гранулами, демонстрируют удивительную способность разбухать в несколько раз больше своего первоначального размера при контакте с водой. Это преобразующее свойство подчеркивает их потенциал в содействии устойчивому и эффективному ведению сельского хозяйства.