“Lò sưởi phân tử” được phát triển bởi Giáo sư Wybren Jan Buma (Viện Van't Hoff) và tiến sỹ Teun Munnik (Viện Khoa học đời sống Swammerdam) cùng sự hợp tác của các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Warwick và Bristol. Ở các thí nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà kính, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng hiệu ứng sưởi ấm phân tử thực sự có thể được sử dụng để làm ấm thực vật và làm tăng nhiệt độ của lá hơn 1oC. Hơn nữa, việc áp dụng các “lò sưởi phân tử” này có thể dẫn đến tăng lượng sinh khối. Hiện tại, “lò sưởi phân tử” đang là đối tượng nghiên cứu sâu hơn trong dự án "Boostcrop" của châu Âu, được tài trợ gần 5 triệu Euro từ Chương trình công nghệ mới nổi và tương lai của EU. Nghiên cứu này bao gồm các thử nghiệm ngoài đồng diện nhỏ và đánh giá các vấn đề an toàn.
Cách thức hoạt động của “lò sưởi phân tử” có thể so sánh với các phân tử được sử dụng trong kem chống nắng. Chúng hấp thụ các photon UV và biến năng lượng này thành các dao động phân tử. Điều này có hiệu quả chuyển đổi ánh sáng có hại thành nhiệt vô hại. Sau khi phát triển các kỹ thuật quang phổ laser tiên tiến để làm sáng tỏ quang động lực học của các phân tử kem chống nắng này, Wybren Jan Buma bắt đầu mở rộng phạm vi nghiên cứu. Ông đã hợp tác với nhà sinh học thực vật Teun Munnik để khám phá ý tưởng sử dụng hiện tượng đốt nóng phân tử để sưởi ấm cho thực vật. Trên thực tế, thực vật sản sinh ra các phân tử như sinapoyl malate để bảo vệ bản thân chống lại bức xạ UV từ mặt trời theo kiểu giống như kem chống nắng. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các biến thể khác nhau của loại phân tử này để tối ưu hóa hiệu ứng sinh nhiệt của chúng.
Khi được áp dụng ở quy mô lớn, “lò sưởi phân tử” có thể góp phần nâng cao năng suất cây trồng trên toàn thế giới. Cho phép cây trồng phát triển ở nhiệt độ môi trường thấp hơn, giúp kéo dài thời gian canh tác ở độ cao hoặc vĩ độ cao hơn mức bình thường có thể. Ứng dụng “lò sưởi phân tử” cũng có thể kéo dài mùa vụ sinh trưởng (đến các khoảng thời gian sớm hơn và muộn hơn) và dẫn đến sự phát triển nhanh hơn của thực vật.
Sau khi được trao bằng sáng chế, các nhà nghiên cứu hiện đang tìm kiếm đối tác để phát triển thêm các ứng dụng khả thi của “lò sưởi phân tử”. Các cuộc tiếp xúc sơ bộ với các công ty chủ chốt đã cho thấy mức độ quan tâm cao đến lĩnh vực bảo vệ và phát triển cây trồng. Các nhà nghiên cứu hình dung ứng dụng quy mô lớn của “lò sưởi phân tử” trong hỗn hợp với chất hoạt động bề mặt và chất làm ướt hoặc sự kết hợp của chúng. Điều này sẽ tối ưu hóa ứng dụng của chúng trên thực vật, chẳng hạn như thông qua kỹ thuật phun. Một hướng phát triển khác mà các nhà khoa học đang theo đuổi là điều chỉnh hóa học các “lò sưởi phân tử” để làm cho chúng bám tốt hơn vào bề mặt thực vật.
Nguyễn Thị Quỳnh (IASVN)