顆粒在線訊：海洋中的細(xì)菌、藻類、藤壺和貝類等污損生物，在長期浸沒于海水中的裝備表面的黏附和生長現(xiàn)象被稱為海洋生物污損。生物污損不可避免地導(dǎo)致海洋裝備腐蝕、流體阻力增加，裝備運行需消耗大量燃油且需頻繁維護(hù)。此外，2008年國際海事組織（IMO）全面禁止了有機(jī)錫涂料的使用。因此，開發(fā)集綠色環(huán)保、廣譜高效、防污、減阻功能等特性于一身的防護(hù)技術(shù)，已成為該領(lǐng)域的研究熱點。

　　中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究員周峰團(tuán)隊長期致力于材料表界面多尺度黏附與脫附、固液界面耦合機(jī)制的理論研究和防污、減阻等領(lǐng)域的工程應(yīng)用研究。近日，受海洋生物通過不斷分泌黏液來保持自身長期清潔并具有穩(wěn)態(tài)流體減阻特性的啟發(fā)，研究人員以構(gòu)筑優(yōu)異靜態(tài)抗黏附特性和自潤滑流體減阻為核心，在軟物質(zhì)聚合物網(wǎng)絡(luò)材料中引入自分泌特性潤滑組分和活性分子功能化的納米組分，成功開發(fā)了具有優(yōu)異靜態(tài)防污能力、動態(tài)污損釋放能力和自潤滑減阻特性的自更新界面構(gòu)筑方法（圖1）。

　　研究人員利用聚合物網(wǎng)絡(luò)中弱相互作用在機(jī)械力作用下的可逆形成與破壞，實現(xiàn)了分布于其中的自潤滑組分不斷融合和遷移，在明顯降低固液耦合作用的基礎(chǔ)上，從根本上抑制了生物調(diào)節(jié)膜的形成及微生物的黏附和成長。同時，表面成分的持續(xù)自更新賦予互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)優(yōu)異動態(tài)污損釋放能力。在聚合物網(wǎng)絡(luò)中引入的分子功能化納米組分，不僅有效增強(qiáng)了互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)防污能力，還彌補(bǔ)了因自潤滑組分引入造成的體系機(jī)械性能的犧牲。該研究成功解決了當(dāng)前海洋防污技術(shù)所面臨的各種缺陷，顯著提升了聚合物網(wǎng)絡(luò)材料的綜合防護(hù)性能。相關(guān)工作發(fā)表在Chemical Engineering Journal（2022, 429, 132300）上。

　　此外，研究人員先后發(fā)展了聚離子液、仿天然產(chǎn)物等概念的防污技術(shù)，發(fā)明了水性海洋防污材料（圖2），其性能與溶劑型涂層技術(shù)相當(dāng)，將推進(jìn)海洋裝備領(lǐng)域防護(hù)技術(shù)綠色發(fā)展。研究工作發(fā)表在Progress in Organic Coatings（2020, 149, 105945）上。

　　以上工作得到了國家自然科學(xué)基金、中科院西部青年學(xué)者等項目的支持。

圖1 互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)基海洋防護(hù)界面構(gòu)筑及防護(hù)性能

圖2 界面微生物黏附抑止綠色技術(shù)開發(fā)