Estudo Computacional da Liberação de Nutrientes através de Micro e Nanogéis Inteligentes para fins Agrícolas

Resumo

Conforme apontado pelo projeto JP2 intitulado "A Sustainable Release of Nutrients by Smart Micro- and Nanogels based on Polyetheramines-Bisepoxide for Agriculture Purposes" (Processo FAPESP N º 2021/06552-1), existe uma relevância substancial em se desenvolver micro e nanogéis (de reagentes disponíveis comercialmente) à base de polieteraminas alifáticas e bisepóxido para fins agrícolas. Em particular, a utilização destes géis para liberação controlada de micronutrientes, para melhorar a germinação de sementes ou como aplicações foliares é inédito na literatura. Deste modo, o presente projeto tem como objetivos: i) elucidar os parâmetros que governam a formação de micro e nanogéis inteligentes; ii) determinar o mecanismo da ligação química entre o material polimérico e moléculas de água e/ou nutrientes; e iii) propor modificações estruturais nas moléculas presentes nos géis poliméricos visando um controle mais preciso da difusão de moléculas de água e liberação de nutrientes para plantas. Para atingir estes objetivos serão realizadas simulações de dinâmica molecular que irão avaliar os principais parâmetros associados a formação dos polímeros. Estruturas selecionadas das simulações de dinâmica molecular serão submetidas a cálculos DFT com o intuito de analisar a natureza das ligações unidade polimérica....H2O/nutriente. Espera-se que os resultados obtidos neste projeto contribuam para determinar as principais características relacionadas a estes materiais, e possam ser utilizados como base para o desenvolvimento de estruturas cada vez mais eficientes. Vale ressaltar que este estudo é inédito na literatura e contribuirá para avanço das aplicações destes géis poliméricos na ciência agronômica.