中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室苛刻環(huán)境材料耦合損傷與延壽團(tuán)隊(duì) 在薛群基院士 和王立平研究員 的指導(dǎo)下，盧光明高級(jí)工程師和田澍助理研究員聚焦環(huán)保型防污材料，近年來(lái)在有機(jī)硅基防污涂料領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新成果。
近期，團(tuán)隊(duì)在全海深防污涂層開(kāi)發(fā)方面 取得突破進(jìn)展，通過(guò)分析全海深連續(xù)增壓環(huán)境對(duì)樹(shù)脂材料耐壓抗?jié)B需求，及復(fù)雜污損種類對(duì)涂層高效防污性能要求，在獅子魚皮膚結(jié)構(gòu)及性能啟發(fā)下開(kāi)發(fā)了可應(yīng)用于最大深度7730米的有機(jī)硅基本征防污涂層，并首次完成涂層深海防污性能的系統(tǒng)表征評(píng)估 (圖1)。研究者創(chuàng)新地在高強(qiáng)韌有機(jī)硅結(jié)構(gòu)中接枝具有水合屏蔽作用的磺基甜菜堿鏈段，并交聯(lián)具有本征殺菌作用的呋喃肟酯結(jié)構(gòu)，新的分子結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了全海深環(huán)境下抗生物膜粘附及微生物殺滅性能。
4個(gè)月的淺海掛板實(shí)驗(yàn)(寧波29°49′N、122°0′E，水深2米)顯示，該防污涂層可有效抑制淺海中藤壺、貽貝等大型污損生物的粘附，具有優(yōu)異的長(zhǎng)效防污性能。在馬里亞納海溝掛樣51天(平均深度5560米，最大深度7730米)后，經(jīng)過(guò)對(duì)不同樣品表面進(jìn)行采樣、培養(yǎng)及分析后結(jié)果顯示，相比于金屬(不銹鋼)和非金屬(亞克力/聚四氟)構(gòu)件，該防污涂層表面沒(méi)有活細(xì)菌粘附，并且掛樣后的涂層表面狀態(tài)沒(méi)有可見(jiàn)的變化且仍然具有100%的殺菌性能(圖2)。淺海4個(gè)月及深海51天的掛樣實(shí)驗(yàn)及后續(xù)分析驗(yàn)證了該涂層在全海深環(huán)境下的高效本征防污性能。
圖1 獅子魚皮啟發(fā)的全海深本征防污涂層設(shè)計(jì)
圖2 涂層在馬里亞納海溝掛樣51天后防污性能表征評(píng)估
