Зеленый способ очистки корпусов судов

Обитатели океанских глубин используют любую твердую поверхность, чтобы обосноваться на ней и создать колонию. Днища морских судов для этих целей «по мнению» растений, бактерий и других живых организмов подходят идеально. Любое судно со временем вынуждено проводить чистку, иначе снижается скорость, ухудшается энергетическая эффективность, блокируются или засоряются подводные датчики.

Судовладельцы для чистки применяют разные методы, от механической уборки до сильных химических реактивов, наносящих вред окружающей среде. Кроме этого, бактерии выделяют в морскую воду тяжелые металлы и токсичные вещества, которые могут находиться в составе антикоррозионного покрытия днищ судов.

Ученые из Университета Дьюка, Северная Каролина, США, придумали экологически чистый способ, которым можно избавиться от наростов одним щелчком тумблера. Как бывает очень часто, новая методика основана на принципах, заимствованных в природе. Лошади избавляются от надоедливых мух и слепней подергиванием кожи. Примерно по такому принципу работает новое изобретение.

Исследователи разработали материал, который может применяться в качестве краски для защиты корпусов судов. Это материал способен сбрасывать бактерий, накопившихся на поверхности корпуса, сохраняя его в чистоте. Возможно это «подергивание кожи» морского судна будет невидимым для глаза. Но, по сути, происходит нечто подобное. Материал работает путем физического перемещения на микроскопическом уровне, сбивая организмы с поверхности. Ученые проверили свои подходы к решению проблемы в лабораторных условиях, используя раковины и имитируя морскую воду.

Исследователи считают, что подобные типы материалов могут быть использованы и в других местах, где происходят нежелательные накопления бактерий, известные как «биопленки». Например, на поверхностях искусственных суставов имплантатов или на мембранах для очистки воды.

Защита от биопленки, слоя микроорганизмов на поверхности морских судов и других подводных объектов предотвращает ряд событий, следующих за накоплением бактерий. Бактерии привлекают водоросли и личинки моллюсков, которые в конечном итоге и образуют толстый видимый нарост, препятствующий нормальному движению судна.

«Мы разработали материал, который «морщинит» или изменяет свою поверхность в ответ на стимулы, такие как растяжение, давление или электричество», - рассказывает доцент Инженерной школы Пратта университета Дьюка Хуанхе Чжао (Xuanhe Zhao). «Эта деформация может эффективно отделять биопленки и другие организмы, которые накопились на поверхности».

«Природа предлагает множество решений для борьбы с этими накоплениями биологических материалов, которые мы, как инженеры, можем попытаться воссоздать», - добавляет Габриэль Лопес (Gabriel López), профессор биомедицинской инженерии и материаловедения. «Например, похожие на волоски структуры, известные как реснички, могут перемещать посторонние частицы из легких и дыхательных путей. Эти типы структур используют моллюски и кораллы, чтобы держать в чистоте свою поверхность. На сегодняшний день, однако, оказалось трудно воспроизвести реснички, но управляя поверхностью материала можно достичь того же результата».

По материалам Duke Pratt School of Engineering

• < Al Bahar Towers – современная интерпретация древних технологий
• Мобильные системы очистки воды на солнечных батареях >

Комментарии: