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Spray che rimane
Quando gli agricoltori spruzzano i loro campi con pesticidi o i coltivatori di arance spruzzano acqua sui loro raccolti per prevenire i danni del gelo, solo il 2% circa dello spray si attacca alle piante. Il resto delle goccioline rimbalza sulle foglie o viene spazzato via dal vento. Tutti questi sprechi costano denaro e, nel caso dell'applicazione di pesticidi, contribuiscono all'inquinamento dei corsi d'acqua ed espongono inutilmente gli agricoltori a sostanze chimiche pericolose. Ma un team di ricercatori del MIT ha trovato un modo per risolverlo.
Un'intelligente combinazione di additivi poco costosi ha permesso ai ricercatori, guidati dal professore associato di ingegneria meccanica Kripa Varanasi e dal dottorando Maher Damak, di ridurre drasticamente la quantità di liquido che rimbalza, rendendo potenzialmente possibile utilizzare solo un decimo di pesticida o altro spray come sarebbe altrimenti necessario.
I precedenti tentativi di ridurre questa frequenza di rimbalzo delle goccioline si basavano su additivi come tensioattivi, sostanze chimiche simili a sapone che riducono la tensione superficiale delle goccioline e ne fanno diffondersi maggiormente. Ma i test hanno dimostrato che questo produce solo un piccolo miglioramento; le goccioline veloci rimbalzano mentre la tensione superficiale sta ancora cambiando e i tensioattivi fanno sì che lo spray formi goccioline più piccole che vengono spazzate via più facilmente.
Il nuovo approccio utilizza due diversi tipi di additivi polimerici, ciascuno aggiunto a una porzione separata dello spray. Si dà alla sua parte di soluzione una carica elettrica negativa; l'altro provoca una carica positiva. Quando due delle goccioline di carica opposta si incontrano su una foglia, formano un difetto idrofilo (che attira l'acqua) che si attacca alla superficie e rende più probabile l'adesione di altre goccioline.
Il progetto è stato sviluppato in collaborazione con il MIT Tata Center for Technology and Design, che mira a sviluppare tecnologie che possano avvantaggiare le comunità in India e in tutto il mondo in via di sviluppo. L'irrorazione dei pesticidi viene in genere eseguita manualmente con i serbatoi trasportati sulle spalle degli agricoltori e, poiché il costo dei pesticidi può essere una parte significativa del budget di un agricoltore, la riduzione dell'importo sprecato potrebbe migliorare l'economia generale dell'agricoltura su piccola scala. Potrebbe anche ridurre l'inquinamento del suolo e dell'acqua e risparmiare agli agricoltori un'esposizione eccessiva alle sostanze chimiche spray. E per coloro che spruzzano acqua, limitare lo spreco di risorse di acqua dolce spesso limitate può essere significativo.
Possiamo usare spruzzatori normali, con due serbatoi alla volta, e aggiungere un materiale a un serbatoio e il materiale caricato in modo opposto all'altro, afferma Damak. L'agricoltore farebbe tutto come al solito, aggiungendo solo le nostre soluzioni.