2005年3月2
佛罗里达大学工程师们已经开发出一种环境友好型涂料远洋船舶的船体基于一个不太可能的灵感的源泉:鲨鱼。
佛罗里欧洲杯足球竞彩达大学材料工程师利用元素鲨鱼的唯一尺度来设计新的涂层,防止一个臭名昭著的激进的海洋藻类的生长,也可能阻碍藤壶,根据初步测试。
如果更广泛的测试和开发证实结果,shark-inspired涂层组成的小刻度像元素,可以弯曲,阻碍经济增长,可以取代传统的防污涂料。这些涂料防止海洋经济增长也浸铜毒到海洋中。
“铜油漆是很好的保持船舶表面清洁,但他们是有毒和积累在港口的实质利率,“威胁海洋生物,安东尼•布伦南说,佛罗里达大学的材料科学与工程教授和涂层的主要开发人员。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“相比之下,没有毒素与曲面有关。”
布伦南的项目是由美国海军,世界上最大的海上船舶所有人,至少已造成750000美元的努力到目前为止。
根据海军,海藻和藤壶在船体阻力增加,减缓船只和降低燃油效率。5.5亿美元到6亿美元的美国海军每年花在推动其船只和潜艇,至少5000万美元直接源于fouling-related阻力增加,环境质量的项目官员Stephen McElvany说在海军的自然科学部门。欧洲杯线上买球海军希望能找到一个更有效的比铜基颜料和环保技术。
“如果实现,这种改善涂层不仅可以免除未来环境约束和规定,它还将提供海军舰艇的燃油效率和速度增加,“McElvany说。
布伦南意识到鲨鱼在很大程度上仍无植物和藤壶尽管花费一生淹没。形成了鲜明对比,例如,一些其他的欢心,鲸等海洋生物,海洋经济增长吸引。
鲨鱼盾鳞状的尺度上,由一个矩形基础嵌入皮肤与小刺或刚毛,戳从表面原因鲨鱼的皮肤摸起来很粗糙。布伦南决定尝试模仿与人造表面涂层是否也会防污性能。
他的第一个产品:塑料/橡胶涂层结合显微镜显示是由数十亿微小提高钻石形的模式。每个“sharklet”钻石措施15微米,或者15/1000毫米,包含七个了肋骨,在仔细检查与不同长度的单杠。
实验室测试表明,该涂层防止一种很常见的和有害藻类,称为石莼成为建立,因为藻类的孢子粘附菱形的配置有很大的困难。
“这通常坚持一切,但是我们有孢子协议减少了85%,”布伦南说。“唯一的地方土地现在孢子是我们有一个缺陷在模式”。
这是一个重大进步,核潜艇的藻类是一个主要问题,运营商和战舰因为它积累入口端口用于冷却核反应堆。“它会严重抑制船舶运营的能力,”布伦南说。
McElvany称这一发现为“令人兴奋的”,说布伦南和他的同事们的研究”是独特的方法和令人兴奋的功效”在阻止石莼孢子。
“大障碍,仍是开发纹理、图案或表面化学也将抑制解决各种主要的海洋更邪恶,如藤壶,”他说。
佛罗里达大学团队,其中还包括佛罗里达大学研究科学家罗恩Baney和许多研究生,希望实现这个目标的最新版本的涂层。最近在研究专利,布伦南和他的同事们已经做出了菱形模式动态,或多变,低功耗的电流的影响。
表面上的肋骨膨胀和收缩,实际上从船体表面弯曲,——当前的变化。这可能是有用的,因为运动可以防止淤泥的积累和其他在船体残骸,这通常是一个先驱植物和藤壶增长,他说。
原始和涂料在实验室正在测试的新版本在佛罗里达州,英格兰、夏威夷、加州和澳大利亚,与海洋全面测试3月开始,布伦南说。位置的多样性是很重要的,因为每个人都有不同种类的污染植物和藤壶,他说。多变的版本的涂料也有一个重要的生物医学应用程序中,布伦南说。测试表明,它能阻碍细胞的依恋和增长,这可能会让它有用的医疗植入导管、心脏瓣膜等。目前,细胞和组织生长在这些植入物往往减少或妨碍它们的功能。
“我们的概念是一个表面的设计,我们可以定制应用程序,”无论是在海洋或人体,布伦南说。
http://www.napa.ufl.edu