纤维素基固体润滑剂：现代农业的安全与环保解决方案

来自 实验室仪器网

一种新型可生物降解的固体润滑剂提高了种子播种效率，同时减少了滑石粉和微塑料污染。研究人员开发的纤维素基材料旨在取代目前引起人们对人类和环境毒性的担忧的润滑剂。

现代农业使用各种不同的机器在土壤中准确有效地播种。然而，种子很容易被卡住，导致种植问题。为了确保种子的顺畅流动，农民使用固体润滑剂来防止结块或粘连。不幸的是，市场上的润滑剂通常含有滑石粉或微塑料，这会给农民、农田和传粉媒介带来风险。

润滑剂对现代农业至关重要，但现有的方法正在加剧我们农田的毒性，影响农民健康、土壤健康和对我们的粮食供应至关重要的传粉媒介。我们开发了一种新型安全、固体的润滑剂，有效且无毒。

这种创新的润滑剂源自纤维素，这是一种可生物降解的植物来源物质。特别是，这种润滑剂由数百万根长度为0.2至2毫米、直径为10至40微米的微小纤维组成。这些纤维的表面经过疏水颗粒处理，可有效防水。对于观察者来说，这些工程纤维的聚集体看起来类似于粉末。

当这种粉末与种子结合时，它以两种不同的方式最大限度地减少摩擦。首先，与种子相比，纤维具有更光滑的表面。当纤维散布在种子之间时，它们减少了种子相互接触时产生的机械摩擦。

其次，纤维表面的疏水颗粒可以排斥任何可能粘附在种子上的水，从而增强纤维的光滑度。这种特性使种子能够在农业机械中移动，而不会出现卡住或聚集的风险。

越来越多的研究表明微塑料对人类和环境健康都有问题，我们希望创造一种安全且可生物降解的新型润滑剂。最终得到了一种相对便宜、高效且使用可持续、现成材料的东西。

在涉及玉米和大豆种子的概念验证测试和现场试验中，新型润滑剂表现出的性能至少是最好的商业滑石润滑剂的五倍，比微塑料润滑剂有效25倍。该材料的这种疏水性质尤为重要。

目前，农民在高湿度或潮湿天气下很难播种，因为这种水分会导致种子粘在一起并堵塞机器。我们已经在潮湿条件下（湿度高达80%）测试了我们的纤维素润滑剂，效果非常好。在盲田测试中使用我们的新润滑剂的农民证实了这一点。

疏水颗粒排斥种子表面的水，防止它们在潮湿条件下粘连。此外，空气中的水蒸气可以从纤维表面疏水颗粒之间的缝隙渗入，并被纤维素吸收，纤维素有两件事。

首先，它减少了可用于使种子粘在一起的水分量。其次，当纤维素吸收水蒸气时，它会使纤维膨胀并使其更柔软。然后，当种子和纤维在农业机械中搅拌时，水被从纤维中挤回，在那里它与疏水颗粒接触，使它们更加滑。

还发现了一个意想不到的好处。作物农业中使用的大多数种子都覆盖着一层薄薄的养分和杀虫剂。当使用常规润滑剂种植时，一些这种涂层被刮掉，并且种子涂层碎片可以从种植机械释放到排气系统中。产生有毒的云，给传粉媒介、鸟类和农民带来风险。

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