ملخص
تبلغ قيمة قطاع الكيماويات الزراعية أكثر من 2 مليار جنيه إسترليني لاقتصاد المملكة المتحدة. يتم تصنيع هذه المواد الكيميائية المتخصصة وبيعها في جميع أنحاء العالم لحماية المحاصيل وتحسين خصوبة التربة وزيادة إنتاجية المحاصيل؛ الثلاثة كلها مهمة لقدرتنا على إطعام سكان العالم المتزايدين.
المنتجات الكيماوية الزراعية عبارة عن خليط من المكونات النشطة والخاملة، يتم صياغتها على شكل مركز ثم يتم تخفيفه قبل الاستخدام. في المركز، يمكن أن يتجمع العنصر النشط (AI) مما يزعزع استقرار التركيبة. لتجنب ذلك، تتم إضافة جزيئات أمفيفيلية قصيرة السلسلة (المواد الخافضة للتوتر السطحي) لامتصاصها على الذكاء الاصطناعي عن طريق الجذب الكهروستاتيكي، مما يخلق حاجزًا ساكنًا يمنع تراكم الجسيمات. لتحقيق استقرار جيد للمنتج، غالبًا ما تتم إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي بكميات زائدة، وهو أمر ليس ضروريًا بالضرورة. ومع ذلك، فإن أنظمة الذكاء الاصطناعي هذه لم تتم دراستها/فهمها جيدًا حيث أن المواد الخافضة للتوتر السطحي تمتز على الجزيئات غير العضوية أثناء تبلورها من محلول مفرط التشبع.
في هذا المشروع، سنقوم بتطوير طرق لتوصيف امتصاص الفاعل بالسطح على جزيئات الذكاء الاصطناعي. ستشكل التقنيات التجريبية مثل التوازن الدقيق لبلورات الكوارتز والمجهر المجهري للقوة الذرية، جنبًا إلى جنب مع تقنيات التشتت في مرافق السنكروترون الوطنية، مجموعة من التقنيات المجانية التي ستجيب على الأسئلة الحرجة المتعلقة بالامتزاز التفضيلي للمواد الخافضة للتوتر السطحي على أسطح جسيمات الذكاء الاصطناعي المختلفة، وإمكانية دمج المواد الخافضة للتوتر السطحي في الهيكل البلوري، وكيف يتغير متساوي الحرارة لامتصاص الفاعل بالسطح في بيئة ديناميكية. على الرغم من التركيز على التجارب التجريبية، يمكن أيضًا استخدام تقنيات النمذجة الحسابية وسيتم تشجيع المرشح على استخدام الأدوات ذات الصلة إذا كان من مصلحته تطوير هذه المهارات.
نحن نبحث عن مرشح لديه دوافع عالية، وحريص على تطوير معرفته البحثية في مجالات التبلور والغرويات وعلوم الأسطح، ولديه شغف بإمدادات الغذاء العالمية. يتم تمويل المشروع بشكل مشترك من قبل مجموعة Syngenta، وهي شركة تكنولوجيا رائدة في مجال الابتكار الزراعي. تتمثل مهمة Syngenta في تزويد الشركات الزراعية الكبيرة والصغيرة بالأدوات اللازمة لمواجهة مجموعة واسعة من التحديات المرتبطة بإنتاجية المحاصيل وصحتها، وإدارة الطلب على الغذاء، وتأثيرات تغير المناخ، والمساعدة في الحفاظ على التنوع البيولوجي. سيتضمن المشروع تعاونًا وثيقًا مع فريق البحث والتطوير في Syngenta، وستتاح للمرشح الفرصة لإكمال موضع بحث داخل مجموعة البحث والتطوير.
