植物和微生物之间的相互作用已经持续了整整4亿年。然而,这种相互作用给人类的农业生产带来了很大的困扰,因为植物病害一直是一个严重的问题。无机物是病原菌生存所必需的物质,因此其无法产生耐药性,无机物杀菌效果非常卓越。其中,铜制剂被认为是最好的无机杀菌剂之一,以往的铜制剂无论是无机铜还是有机铜,游离的铜离子会聚集在一起达到纳米级别,这样导致纳米空间结构内部的很多铜和外界无法接触因此造成的大量的浪费,而单原子铜每个铜都是完全接触,因此使用效率是100%。
然而,铜的安全性确较差,往往杀菌同时也会导致植物本身的损害。江苏原植生物科技有限公司(简称原植生物)是全球首家将单原子新材料技术应用于植物抗病领域并拥有核心专利技术的现代新型高科技企业。为了彻底解决铜对植物的安全性问题,中国科学技术大学赵超博士最近研制出了一种新一代的铜制剂——单原子铜!单原子铜是指将铜原子分散在纳米尺度的载体上,使其形成单个铜原子的状态。相比传统的铜制剂,原子铜具有更高的杀菌效果和更低的对植物的伤害性。原子铜的制备过程通常采用先进的纳米技术。通过控制反应条件和添加适当的表面活性剂,可以将铜原子均匀地分散在纳米载体上。
这种新型铜制剂具有许多优势。首先,单原子铜具有更高的杀菌效果,能够有效地抑制病原菌的生长和繁殖。其次,单原子铜由于铜原子是以单个状态存在,因此它对植物的伤害性大大降低。这意味着我们可以在保证杀菌效果的同时,减少对植物的不良影响。
铜之所以具有卓越的杀菌效果,主要是因为以下几个原因:
1.铜离子的正电荷:铜离子带有正电荷,而病菌细胞膜带有负电荷。这使得金属离子能够牢固吸附在细菌细胞膜上,并进一步穿透细胞膜,导致细胞的破裂和细胞质的外流。这阻碍了细菌的繁殖,最终导致细菌的死亡。
2.破坏蛋白二硫键:铜进入病菌内部后,可以直接破坏蛋白质中的二硫键。这种破坏会干扰细菌的生物活性,导致细菌无法正常进行代谢和生长,最终导致细菌的死亡。
3.改变氧化还原状态:铜离子还可以破坏细菌内部的活性氧稳态,从而改变细菌体内的氧化还原状态。这种改变会干扰细菌的正常生理过程,导致细菌无法维持生存,最终导致细菌的死亡。
单原子铜的研制对农业生产具有重要意义。原子铜在农业领域有广泛的应用前景。它可以用于防治各种植物病害,如真菌、细菌和病毒引起的疾病。同时,原子铜还可以应用于果树、蔬菜、水稻等不同类型的农作物上,为农业生产提供更安全、高效的保护。与此同时,单原子铜也能减少对环境的污染和对人类健康的风险。单原子铜的成功研制将为农业领域带来新的突破,为解决植物病害问题提供了一种更安全、更有效的选择。
通过研发出单原子铜这种新型铜制剂,我们迈出了一大步,向着更可持续、更环保的农业生产迈进。相信随着科技不断进步,单原子铜的应用会更加广泛,不断为我们的生产生活提供更多便利,期待着单原子铜技术的更大突破与运用。
