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受豬籠草啟發的創新塗料

2018/04/26

 暴露在水下的漁船船體或水下儀器容易受到微生物聚集攀附,使得船體或儀器運作受到干擾、升溫,或是受到微生物分泌物的影響而加快鏽蝕,造成程度不一的損壞;此外,因擾動較大的環境不利微生物聚集,因此間歇性運作的儀器被生物膜包覆的狀況尤為嚴重,常導致機器再次運轉時需要消耗更多能量。

 根據估計,生物污染每年造成澳洲航運業損失高達3.2億美元。長期以來,全球航運業對付此種生物污染的方法是使用含有三丁基錫的油漆包覆船體,雖然防治效果藻類與藤壺等效果良好,但是此類有機錫化合物融在水中會造成嚴重汙染,導致貝類雄性化、海洋哺乳類抵抗力降低等不良效應,且三丁基錫的生物累積性強,不易在環境中代謝,因此各國已陸續禁用。

 既然效果良好的三丁基錫已被禁用,開發新的替代物就顯得十分重要。澳洲雪梨大學(University of Sydney)發明了一種奈米塗層,此塗層設計開發來自於一種食蟲植物-豬籠草。豬籠草的瓶口皺褶非常細緻,可以保留黏滑的液體,使得昆蟲無法從豬籠草的瓶口中爬出。研究人員將此皺褶概念應用於塗料上,利用Polyshrink-Teflon系統製造的細小皺褶效果最好,寬度只有人類頭髮的十萬分之一,能夠長時間留存塗佈在物體表面的無毒矽油(silicone oil),減少藻類等微生物附著。此塗料在雪梨港(Sydney Harbour)現場進行長達七週的試驗,適用於水下光學設備與傳感器等高清晰度之儀器。

 相關研究發表於<ACS Applied Materials & Interfaces>

關鍵字: 豬籠草   仿生   環境友善