可降解和可回收的3D打印激素输送系统,通过金属协调交叉连接加强,以有效捕捉害虫

科学领域:

• 农业科学 农业科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 化学农药引发了健康和环境方面的担忧,推动了对环境友好的害虫控制替代品的需求,例如昆虫的性费洛蒙.
• 目前的费洛蒙载体 (如) 具有局限性,包括短释放周期,不可降解性和不可回收性,需要可持续的解决方案.

研究的目的:

• 开发一种新的,可持续的,高效的昆虫激素持续释放载体系统.
• 评估开发的载体的性能,环境影响和可回收性.

主要方法:

• 使用直接墨水写作 (三维打印) 制造基于纤维素酸的载体.
• 加入素硫酸盐和Fe3+离子来增强机械强度和释放性能.
• 评估封装效率,持续释放时间,捕食昆虫 (Grapholita molesta) 的有效性,土壤降解率和可回收性.

主要成果:

• 3D打印的载体实现了超过90%的封装效率,并持续释放激素长达六周.
• 这些新型载体与商业载体相比,对Grapholita molesta的累积捕获效率更高 (53 ± 6 vs 38 ± 4 种昆虫).
• 载体在105天内表现出土壤累积降解率为20.4 ± 0.8%,可以回收和重印,具有高封装效率 (92.8 ± 3.4%) 并保持生物活性.

结论:

• 通过3D打印的昆虫费洛蒙载体为传统的害虫控制方法提供了可持续,高效和环保的替代方案.
• 该系统的快速生产,可降解性和可回收性支持绿色农业创新,并减少对环境的影响.
• 这项技术解决了当前激素载体的局限性,为基于激素的害虫管理的更广泛采用铺平了道路.