Materiales nanoestructurados de silicio en el contexto agroindustrial

Abstract

Los materiales nanoestructurados de silicio emergen como una alternativa prometedora en la agricultura, gracias a sus propiedades novedosas permitiendo optimizar la utilización de los recursos naturales del planeta. Los mecanismos de absorción del ácido silícico y las nanopartículas de sílice constituyen modelos que tratan de explicar, a nivel biológico y bioquímico, las causas detrás de estas propiedades particulares. Al abordar estos modelos desde la perspectiva de las interacciones moleculares, basándose en la química de los nanomateriales, se abre la puerta a discusiones sobre el diseño de estos materiales y el incremento de su aplicación en la agroindustria donde los nanoportadores de sílice, miembro de esta familia de nanopartículas, actúan como vehículos para la entrega controlada de sustancias activas, como pesticidas o fertilizantes a las plantas. Estos nanoportadores ofrecen varias ventajas potenciales en comparación con los métodos convencionales de aplicación de pesticidas, como la mejora de la eficiencia en la liberación de los compuestos activos y la reducción de la cantidad total de sustancias químicas necesarias. El papel de los nanomateriales de silicio en la agroindustria va más allá de su función como insumo, ya que la gestión de subproductos y residuos, transformándolos en nanopartículas de sílice, también podría reducir el impacto ambiental asociado a la producción de biomasa residual. Por lo cual, estudios proyectan un crecimiento en el mercado global de nanopartículas de sílice, impulsado por la inversión en el desarrollo de estos productos y el interés continuo de los investigadores en explorar las diversas aplicaciones de estos materiales. Colombia, con su robusta producción agrícola, tiene el potencial de generar productos de alto valor añadido al utilizar la biomasa como precursor en la producción de nanopartículas de sílice. (Texto tomado de la fuente)

Nanostructured silicon materials are emerging as a promising alternative in agriculture, thanks to their novel properties that allow for the optimization of the Earth's natural resources. The absorption mechanisms of silicic acid and silica nanoparticles serve as models that explain, at a biological and biochemical level, the reasons behind these particular properties. Addressing these models from the perspective of molecular interactions, based on nanomaterial chemistry, opens the door to discussions about the design of these materials and the expansion of their application in agribusiness. Silica nanocarriers are nanoparticles that act as vehicles for the controlled delivery of active substances, such as pesticides or fertilizers, to plants. These nanocarriers offer several potential advantages compared to conventional methods of pesticide application, including improved efficiency in releasing active compounds and a reduction in the total amount of necessary chemicals. The role of silicon nanomaterials in agribusiness extends beyond their function as inputs, as the management of by-products and waste, transformed into silica nanoparticles, could also reduce the environmental impact associated with residual biomass production. Therefore, studies project growth in the global market for silica nanoparticles, driven by investment in the development of these products and the ongoing interest of researchers in exploring the various applications of these materials. Colombia, with its robust agricultural production, has the potential to generate high-value-added products by using biomass as a precursor in the production of silica nanoparticles.