La lumière, le champ électrique, le champ magnétique alternatif et le pH ont été utilisés comme déclencheurs pour stimuler la libération de pesticides, parmi lesquels le type sensible au pH suscite un large intérêt en raison de sa simplicité d’utilisation et de son faible coût.
La plupart des pesticides à pH contrôlé présentent une réponse monotone à l’acide ou à l’alcali, et donc l’application à grande échelle est limitée, car le pH de l’eau pour la pulvérisation agricole peut varier entre faiblement acide et faiblement alcalin selon les endroits. La conception de pesticides à libération contrôlée à double pH acide/alcalin qui sont flexibles dans de multiples situations d’application pourrait aider à surmonter ce défi.
Selon un article publié dans Revue de génie chimiqueune équipe dirigée par le professeur Wu Zhengyan de l’Institut des machines intelligentes, des instituts de sciences physiques Hefei de l’Académie chinoise des sciences, a réussi à développer un nouveau type de matériau réactif avec une double sensibilité au pH acide/alcalin pour fournir un pesticide hydrophobe par la combinaison de ion calcium sensible aux acides (Ca2+)-tétraacétate d’éthylènediamine (EDTA2-) et alginate de calcium sensible aux bases.
Lors du chargement de chlorpyrifos, l’assemblage s’est produit spontanément en mélangeant des nanotubes d’halloysite traités à l’acide modifiés au Ca2 + (a-HNT) avec de l’EDTA2-, suivi de la fonctionnalisation du gel d’alginate pour obtenir le système intelligent de distribution de pesticides (HCECA).
La capacité de chargement et l’efficacité de chargement du système pour le chlorpyrifos étaient de 130 mg/g et 65 %, respectivement, montrant un double comportement de libération contrôlée sensible au pH.
Dans le même temps, le système a affiché d’excellentes performances d’adhérence foliaire, une résistance aux hautes températures et une résistance aux UV, ce qui pourrait réduire considérablement les pertes, prolonger la durée des pesticides et améliorer le taux d’utilisation.
Notamment, le matériau de support a montré une excellente biocompatibilité lors des tests de toxicité sur le poisson zèbre. Le matériau de gel à base de nanotubes d’halloysite sert de support prometteur pour un pesticide hydrophobe à appliquer dans la gestion contrôlée des risques agricoles.
Guopeng Teng et al, matériau composite à base de nanotubes d’Halloysite avec une double réponse pH acide / alcaline et une adhérence foliaire pour une distribution intelligente de pesticides hydrophobes, Revue de génie chimique (2022). DOI : 10.1016/j.cej.2022.139052