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受植物启发的“纳米皱纹”对海洋细菌太滑
时间:2018-02-06 09:50:33来源:材料科技在线
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提要:澳大利亚悉尼大学纳米研究所的化学研究小组开发出了具有防污性能的纳米表面涂层,而不包含任何有毒成分。
受植物启发的“纳米皱纹”对海洋细菌太滑

澳大利亚悉尼大学纳米研究所的化学研究小组开发出了具有防污性能的纳米表面涂层,而不包含任何有毒成分。

生物污染是指破坏性生物材料的堆积 ,其是一个巨大的经济问题,水产养殖业和航运业每年需花费数十亿美元进行维护和使用额外燃料。据估计,由于生物污染造成的船体阻力增加,使得澳大利亚的航运业每年约需3.2亿澳元。有毒的防污剂三丁基锡的禁止从而迫切需要新的无毒方法来阻止海洋生物污染。

负责该研究小组的副教授Chiara Neto表示:“我们非常希望了解这些表面是如何工作的,并且推动其突破应用的边界,特别是在能源效率方面。滑涂层预计会减阻,这意味着像船只这样的物体能够以更少的能量在水中移动。”

该团队将这些新型纳米结构涂层附着在悉尼沃森湾的鲨鱼网上,研究显示纳米材料在抵御海洋环境中的生物污染方面是有效的。研究人员在ACS Applied Materials&Interfaces的一篇论文中报告了他们的发现。

新型涂层采用聚合物“纳米皱纹”的灵感是来自于肉食性猪笼草,它可以捕捉围绕在它开口边缘的微小结构上的一层水。这个层很滑,可以使昆虫在滑入猪笼草被消化之前在水面上滑行。

生物污染可能发生在长时间潮湿的任何表面上,包括水产养殖网,海洋传感器和照相机以及船体。内托集团开发的光滑表面阻止了细菌的初始粘附,抑制了较大的海洋污染生物可能生长的生物膜的形成。

在实验室里,光滑的表面几乎抵御了普通海洋细菌的污染,而没有润滑层的Teflon样品完全被污染。在严格控制的实验室条件下,只用一种细菌对表面进行测试并不满意,该团队还在海洋生物学家Ross Coleman的帮助下测试了海洋表面。在悉尼港的屈臣氏湾中将测试表面连接到游泳网上七周。试验结果表明在这个更加恶劣的海洋环境中,光滑的表面仍然非常有效地抵抗污垢。

防污涂料具有可塑性和透明性,非常适用于水下照相机和传感器。悉尼跨学科大学队伍包括加拿大新斯科舍省圣弗朗西斯泽维尔大学的生物污垢专家Truis Smith-Palmer,他正在对Neto集团进行一年的休假访问。

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