Burbujas de jabón polinizada un huerto de pera sin dañar flores delicadas

"Suena un poco como fantasía, pero la burbuja de jabón funcional permite la polinización y asegura que la calidad de las frutas es el mismo que con la polinización manual convencional eficaz", dice el autor Eijiro Miyako, un profesor asociado en la Facultad de Ciencias de los Materiales en el Japón Instituto avanzado de Ciencia y Tecnología. "En comparación con otros tipos de polinización remoto, las burbujas de jabón funcionales tienen innovadoras potencialidad y únicas propiedades, tales como la entrega eficaz y conveniente de granos de polen de flores específicos y una alta flexibilidad para evitar dañarlos."

Miyako y sus colegas publicaron previamente un estudio en la revista Chem, en el que se utilizó un pequeño avión no tripulado juguete para polinizar las flores que florecen. Pero aunque el avión no tripulado fue sólo dos centímetros de largo, los investigadores se esforzaron para evitar que la destrucción de las flores, ya que se topó con ellos. Si bien la búsqueda de una técnica artificial de la polinización de flores más amable, Miyako pasó un día en el parque sopla burbujas con su hijo. Cuando una de las burbujas chocaron contra la cara de su hijo, un accidente previsible libre de lesiones, Miyako encontró su inspiración.

Después de confirmar a través de microscopía óptica de que las burbujas de jabón podrían, de hecho, llevar a granos de polen, Miyako y Xi Yang, su coautor del estudio, puesto a prueba los efectos de cinco surfactantes disponibles comercialmente en la actividad del polen y la formación de burbujas. El neutralizado tensioactivo lauramidopropil betaína (A-20AB) se impuso a sus competidores, facilitando una mejor germinación del polen y el crecimiento del tubo que se desarrolla a partir de cada grano de polen después de que se deposita en una flor. Basado en un análisis de laboratorio de las mayoría de las concentraciones eficaces de jabón, los investigadores probaron el rendimiento de los granos de polen de pera en un A-20AB solución burbuja de jabón 0,4%, con un pH optimizado y el calcio añadido y otros iones a la germinación de apoyo. Después de tres horas de la polinización, la actividad mediada por polen a través de las burbujas de jabón se mantuvo estable, mientras que otros métodos tales como la polinización a través de polvo o solución se hizo menos eficaz.

Miyako y Yang cargan entonces la solución en un arma de la burbuja y se liberan burbujas de polen cargadas en un huerto de peras, encontrando que la técnica distribuida granos de polen (alrededor de 2.000 por la burbuja) a las flores que dirigen, la producción de fruta que demuestra el éxito de la polinización. Por último, los investigadores cargaron un avión autónomo, controlado por GPS con burbujas de jabón funcionalizados, que se utilizan para el jabón directa burbujas en lirios falsos (ya que las flores ya no estaban en flor) desde una altura de dos metros, golpeando sus objetivos a una 90% tasa de éxito cuando la máquina se movía a una velocidad de dos metros por segundo.

Aunque este enfoque para la polinización parece prometedor, más técnicas siguen siendo necesarios para mejorar su precisión. Además, con las burbujas de jabón, el tiempo es clave, las gotas de agua pueden lavar el polen de soporte de las burbujas de las flores, mientras que los vientos fuertes pueden soplar por el mal camino.

A continuación, Miyako y sus colegas planean abordar el problema de los residuos generados por el prototipo polinizador artificial, ya que la mayoría de las burbujas siguen sin tierra en sus flores de destino. "Creo que las tecnologías innovadoras adicionales, tales como la localización del estado de la técnica y la cartografía, la percepción visual, planificación de trayectorias, control de movimiento y técnicas de manipulación sería esencial para el desarrollo de precisión autónoma polinización robótica a gran escala", dice Miyako .