Procesy otrzymywania nanomateriałów, pod konkretne rozwiązania o dedykowanych właściwościach bioaktywnych, fotokatalitycznych, dzięki czemu z powodzeniem są stosowane jako aktywne nanododatki.

W ramach badań opracowywane są układy jedno- i wieloskładnikowe oparte na nanocząstkach soli metali, w tym przede wszystkim siarczków i fosforanów, ale także węglanów, siarczanów i innych form nierozpuszczalnych. Szczególną uwagę poświęcono mikroelementom kluczowym dla roślin – takim jak mangan, miedź czy żelazo – które w postaci nanostruktur mogą działać zarówno jako źródło składników pokarmowych, jak i czynniki ochronne przed patogenami. Zastosowanie różnych form chemicznych umożliwia porównanie ich wpływu na metabolizm i kondycję roślin oraz na aktywność mikroorganizmów glebowych. Dzięki temu możliwe jest zaprojektowanie biofunkcjonalnych nanomateriałów o wysokiej skuteczności i jednocześnie bezpiecznych dla środowiska.

Badania skupiające wykorzystanie bio- i nano-materiałów do zastosowań biotechnologicznych oraz bioaktywnych. Głównym kierunkiem jest zastosowanie DESów do otrzymywania bioaktywnych fungicydów będących jednocześnie źródłem mikroelementów.

W badaniach kluczowym elementem są rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (DES), które projektujemy i syntezujemy w oparciu o naturalne związki, takie jak aminokwasy, cukry, kwasy karboksylowe czy poliole. Na wczesnym etapie otrzymujemy kilkaset różnych mieszanek, spośród których starannie wybieramy te o najbardziej pożądanych właściwościach fizykochemicznych – m.in. pH, lepkości, gęstości, temperaturze topnienia czy biodostępności. Cały proces doboru i optymalizacji prowadzony jest w naszym laboratorium, co pozwala nam tworzyć własną bazę ekologicznych i funkcjonalnych DES-ów. Opracowane rozpuszczalniki pełnią wielorakie role: stanowią środowisko reakcji przy syntezie nanocząstek, ułatwiają ich dyspergowanie i stabilizację oraz zwiększają bioaktywność powstających materiałów, czyniąc je bardziej efektywnymi i bezpiecznymi w zastosowaniach rolniczych.

Jednym z głównych celów projektu jest zapewnienie, aby otrzymywane układy nanocząstek stabilizowanych w rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych (DES) wykazywały pożądane właściwości bioaktywne. Kluczowym kierunkiem jest ich skuteczność wobec patogenów – bakterii i grzybów wywołujących choroby roślin, takich jak Fusarium, Botrytis czy Alternaria. Dzięki odpowiednio dobranym formom metali i właściwościom DES-ów, systemy te mają pełnić rolę nowoczesnych środków ochrony roślin, ograniczających rozwój chorób w sposób bardziej selektywny i przyjazny dla środowiska niż tradycyjne pestycydy.

Jednocześnie duży nacisk kładziemy na bezpieczeństwo biologiczne i środowiskowe. Projektowane układy są testowane pod kątem braku toksyczności dla roślin uprawnych oraz organizmów pożytecznych – w tym owadów zapylających (np. pszczół), dżdżownic czy pożytecznych mikroorganizmów glebowych, takich jak bakterie brodawkowe (Rhizobium spp.) i grzyby mikoryzowe. Dzięki takiej strategii możliwe jest opracowanie nanomateriałów, które nie tylko zwiększają odporność roślin na patogeny, ale również wspierają zrównoważone rolnictwo i ochronę bioróżnorodności.