Студент Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского федерального университета Вадим Васильев разрабатывает «Высокоинтеллектуальные агрохимикаты на основе природных полимерных капсул». Его проект, как и другие 110 проектов в КФУ, – победитель V очереди конкурса «Студенческий стартап».
«Огромное количество используемых удобрений (в некоторых случаях это более 60 процентов) растениями не усваиваются, что приводит к необходимости их многократного введения в почву. Кроме того, все те активные вещества, которые попали в окружающую среду, оказывают на нее негативное воздействие», – сообщил Вадим Васильев.
Так, он занялся поиском решения, которое снизит и экологические риски, и экономические затраты путем сокращения расхода минеральных удобрений и их более эффективного использования. Перспективными оказались полимерные микрокапсулы. По словам разработчика, они относительно безвредны и биоразлагаемы.
«Вначале полимер частично ограничивает выход активного, то есть основного вещества из микрочастиц, и растение начинает постепенно усваивать его. Со временем активного компонента становится меньше, но при этом сам полимер начинает разлагаться и выпускать больше вещества. Таким образом, происходит выравнивание скорости высвобождения удобрения и, соответственно, повышение эффективности его усвояемости. Это и называется свойством "пролонгируемого высвобождения". "Контролируемого" высвобождения удобрений можно достигнуть путем разработки универсальной методики, которая позволит изменять свойства агрохимикатов посредством варьирования условий синтеза, тем самым оптимизируя их характеристики для использования в различных условиях среды – почв, климата, влажности и так далее», – описал Васильев принцип работы «умного» агрохимиката.
Отметим, в синтезировании и исследовании полученных результатов юноше помогали опытные наставники – доцент кафедры физической химии Химического института Рустэм Заиров и лаборант-исследователь НИЛ «Материалы для водородной энергетики и традиционной энергетики с низким углеродным следом» КФУ Алексей Довженко.
Студент добавил, что биоразлагаемые полимеры, например, хитозан или полилактид (PLA) позволяют создать механически крепкую, но при этом разлагаемую «оболочку» для активного компонента – это их конкурентное качество. Он также отметил, что технология «заворачивания» веществ в полимер – не новая. Уже сейчас она активно используется, например, для адресной доставки лекарств в медицине. Разрабатываемая на базе НИЛ «Материалы для водородной энергетики и традиционной энергетики с низким углеродным следом» методика синтеза и полученные на ее основе агрохимикаты будут объединять в себе основные преимущества существующих капсулированных материалов, подчеркнул Вадим.
На 1 миллион рублей, выигранный Васильевым в конкурсе «Студенческий стартап», будут закуплены необходимое оборудование, материалы и реактивы для синтеза агрохимикатов, проведена маркетинговая кампания, а также организована работа научных сотрудников.
«Считаю технологию перспективной и уверен, что она однозначно найдет применение в агропромышленности и сельском хозяйстве. Продуктом будут заинтересованы сельскохозяйственные компании, выращивающие овощные, ягодные, цветочные и зеленые культуры в промышленных теплицах, – поделился будущий химик. – В ходе дальнейшего развития производства планируется выход на рынок агрохимикатов России и дружественных стран ближнего зарубежья».
Напомним, что в рамках V очереди конкурса представителями КФУ разработаны умные очки, первая на рынке технология производства катализаторов электрохимическим путем, генный препарат для терапии ишемии – реперфузии нервной ткани, устройство обеззараживания сточных вод, стратегическая мобильная игра с элементами головоломок «Богатыри».