Bolhas de sabão polinizadas um pomar de pêra sem danificar as flores delicadas

"Soa um pouco como fantasia, mas a bolha de sabão funcional permite a polinização e garante que a qualidade das frutas é o mesmo que com polinização manual convencional eficaz", diz o autor sênior Eijiro Miyako, um professor associado na Escola de Ciência dos Materiais no Japão Instituto avançado de Ciência e Tecnologia. "Em comparação com outros tipos de polinização remoto, bolhas de sabão funcionais têm potencialidade e únicas propriedades inovadoras, tais como a entrega eficaz e conveniente de grãos de pólen das flores alvo e elevada flexibilidade para evitar danificar."

Miyako e colegas publicado anteriormente um estudo publicado na revista Chem, em que eles usaram um robô de brinquedo pequeno para polinizar flores desabrochando. Mas, embora o drone foi apenas dois centímetros de comprimento, os pesquisadores lutaram para impedi-lo de destruir as flores como ele colidiu com eles. Enquanto procurava por uma técnica artificial polinização mais amigável-flor, Miyako passou um dia no parque soprando bolhas com seu filho. Quando uma das bolhas colidiram contra o rosto de seu filho, um acidente previsivelmente livre de lesões, Miyako encontrou sua inspiração.

Após a confirmação por meio de microscopia óptica que bolhas de sabão pode, de facto, levar os grãos de pólen, Miyako e Xi Yang, seu co-autor do estudo, testaram os efeitos de cinco tensioactivos disponíveis comercialmente sobre a actividade de pólen e formação de bolhas. O agente tensioactivo neutralizada lauramidopropil betaína (A-20AB) ganhou para fora sobre os seus concorrentes, possibilitando uma melhor germinação e o crescimento do tubo que se desenvolve a partir de cada grão de pólen, após ele é depositado sobre uma flor pólen. Com base numa análise laboratorial dos mais eficazes concentrações de sabão, os investigadores testaram o desempenho dos grãos de pólen em pêra um A-20AB uma solução de sabão de 0,4% com um pH optimizado e adição de cálcio e outros iões para germinação de suporte. Depois de três horas de polinização, a actividade mediada por pólen através das bolhas de sabão manteve-se estável, enquanto que outros métodos, tais como a polinização através de pó ou solução tornou-se menos eficaz.

Miyako e Yang, em seguida, carregado a solução em uma arma de bolha e lançado bolhas carregadas de pólen, em um pomar de pêra, achando que a técnica distribuída grãos de pólen (cerca de 2.000 por bolha) para as flores que eles direcionados, produzindo frutos que demonstrou o sucesso da polinização. Finalmente, os investigadores carregado, um robô autónomo controlado-GPS com bolhas de sabão funcionalizados, que eles utilizados para sabão directa bolhas de falsos lírios (uma vez que as flores estavam já não está em floração) de uma altura de dois metros, que atingem o alvo em um 90% taxa de sucesso quando a máquina movido a uma velocidade de dois metros por segundo.

Embora essa abordagem para a polinização parece promissor, mais técnicas ainda são necessários para melhorar a sua precisão. Além disso, com bolhas de sabão, tempo é fundamental, pingos de chuva pode lavar o pólen-rolamento bolhas de flores, enquanto ventos fortes pode explodi-los extraviados.

Em seguida, Miyako e colegas plano para resolver o problema dos resíduos gerados pelo protótipo polinizador artificial, já que a maioria bolhas ainda não conseguem pousar em suas flores alvo. "Eu acredito que novas tecnologias inovadoras, tais como localização state-of-the-art e mapeamento, percepção visual, planejamento de trajetória, controle de movimento e técnicas de manipulação seria essencial para o desenvolvimento de precisão autónoma polinização robótica em larga escala", diz Miyako .