Aplicación de la nanotecnología para formulación de agroquímicos

La nanotecnología esta introduciendo una nueva gama de plaguicidas, reguladores del crecimiento vegetal y fertilizantes químicos potencialmente más eficientes que los usados actualmente.

El uso de nuevas tecnologías está adquiriendo cada vez más protagonismo en la vida diaria, un ejemplo de ello es que la agricultura se está beneficiando enormemente de las aplica- ciones nanotecnológicas.

La nanotecnología ha sido definida como toda aquella tec- nología que se relaciona con nuevos materiales, sistemas y procesos que operan a una escala de 100 nanómetros (nm) o menos, supone la manipulación de materiales y la creación de estructuras y sistemas a escala de átomos y moléculas. Las propiedades y efectos de las partículas y materiales a nanoes- cala difieren considerablemente de las partículas más grandes con igual composición química. Las nanopartículas pueden tener una mayor reactividad química y ser más bioactivas que las partículas más grandes, por su tamaño tienen mejor acceso a cualquier cuerpo y tienen probabilidad de entrar en células, tejidos y órganos. Estas propiedades ofrecen nuevas aplicaciones en casi todas las áreas.

La agricultura es un área donde la nanotecnología se aplica para mejorar el rendimiento de los cultivos y esto implica el empleo de nanopartículas. La aparición de nuevos nanomate- riales abren nuevas aplicaciones potenciales en la agricultura.

Estos materiales pueden ser usados para liberar pesticidas o fertilizantes en un momento y orientación específico, logrando de esta manera aplicar sus tancias en áreas muy localizadasque podrían reducir el daño a otros tejidos de la planta, y a la vez en cantidades pequeñas, reduciendo así el efecto adverso al ambiente.

En los últimos años la nanotecnología ha tenido un gran desarrollo y se ha convertido en un campo muy prometedor en la agricultura que ya está generando muy buenos resultados. Ya existen estudios que confirman que las nanopartículas metálicas son efectivas contra los patógenos de plantas, insectos y plagas. De hecho, las nanopartículas se pueden usar como nuevas formulaciones de pesticidas, insecticidas y de repelentes de insectos mediante técnicas de nanoemulsión o nanoencapsulación. Se han ensayado nanopartículas de sílice, polientilenglicol, plata, aluminio, óxido de zinc y de dióxido de titanio con resultados prometedores.

Se cree que el futuro de la industria agrícola puede estar en usar estos materiales como nanopesticidas, nanofungicidas y nanoherbicidas, lo cual algunas empresas ya lo están desarrollando.

El diseño de nuevas formulaciones de plaguicidas está enfocado a la reduc- ción de la dosis de ingrediente activo, a una menor residualidad y carga de contaminantes en el ambiente. La forma, carga y tamaño de las distintas partículas puede afectar sus propiedades cinéticas (absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad). Por esta razón, los nanomateriales de la misma composición, que tienen diferente tamaño y forma pueden tener amplia diferencia de toxicidad, estas propiedades son las que se aprovechan en la formulación de fertilizantes, productos de crecimiento vegetal y en el dise- ño de plaguicidas má s potentes que respondan a condiciones climáticas o insecto blanco específicos.

La nanotecnología está introduciendo una nueva gama de plaguicidas, regu- ladores de crecimiento vegetal y fertilizantes químicos potencialmente más eficientes que los usados actualmente. Las compañías agroquímicas han reducido el tamaño de las partículas de las emulsiones químicas existentes, llevándolas a dimensiones nanoscópicas, o han encapsulado los ingredientes activos en nanocápsulas diseñadas para abrirse bajo ciertas condiciones, respuesta a la luz solar, el calor o condiciones alcalinas en el tubo digestivo de un insecto.

Algunas compañías producen formula- ciones que contienen nanopartículas en el espectro de 100 a 250 nm que pueden disolverse en agua más eficazmente que las existentes (aumentando así su nivel de actividad). Otras emplean suspensio- nes de nanopartículas (nanoemulsiones) que pueden tener base hídrica o de aceite y contienen suspensiones uniformes de nanopartículas pesticidas o herbicidas en el espectro de los 200 a 400 nm

En México la empresa nanotecnológica Flamel desarrolló su herbicida Roundup con una nueva formulación en nanocáp- sulas. Pharmacia fabricó nanocápsulas de liberación lenta usada en agentes biológicos como fármacos, insecticidas, fungicidas, plaguicidas, herbicidas y fertilizantes. Syngenta utiliza la tecnología Zeon, que son microcápsulas de 250 nm, que son liberadas al contacto con las hojas, también tiene una nanocápsula que libera su contenido al contacto con el es- tómago de ciertos insectos. Los ejemplos anteriores son muestra del crecimiento de la nanotecnología en la agricultura. Es importante mencionar que estas nanocápsulas hacen más seguro el manejo de plaguicidas para el agricultor.

Es posible que en unos años el uso de las sustancias químicas convencionales sea reemplazado por nanopartículas, debido a que estas son diseñadas para tener un efecto exterminador más potente contra malezas y plagas; Sin embargo, es necesario realizar estudios para evaluar algunas ventajas y desventajas de la utilización de agroquímicos donde se incorpora la nanotecnología.

Los nanoagroquímicos pueden disminuir considerablemente el uso de agroquímicos en la producción de alimentos al aprovechar su tamaño y mayor superficie de contacto, no obstante es necesario capacitarse en el uso correcto de estos para evitar contaminar suelos y agua. AS