一種基于鯊魚皮原理研制的新型環(huán)保船體涂層材料或許很快就將幫助美國(guó)海軍提高艦艇的航速，同時(shí)還可節(jié)省燃料。
這種材料并不需要涂在發(fā)動(dòng)機(jī)附近區(qū)域。涂層區(qū)僅限于吃水線以下的船體。由于這部分船體上附著很多海藻及其他海洋生物，它們干擾了艦艇的航行
，不僅使得航速降低，還降低了船只的機(jī)動(dòng)性。
美國(guó)海軍研究中心物理科學(xué)部負(fù)責(zé)環(huán)境質(zhì)量項(xiàng)目的官員史蒂芬·麥克埃瓦尼說(shuō)，為艦只提供動(dòng)力每年要消耗美國(guó)海軍5.5億到6億美元，而在克服附著在船體上的海洋生物對(duì)艦艇造成的阻力方面，至少要消耗5000萬(wàn)美元。
現(xiàn)有的防污涂料，像三丁基錫（TBT），可殺死附著在船體上的海藻等生物，但TBT是被國(guó)際海事組織嚴(yán)格禁止使用的。加拿大世界野生動(dòng)物基金會(huì)的科學(xué)家蘇斯安·薩尼格說(shuō)，TBT會(huì)導(dǎo)致牡蠣和蝸牛產(chǎn)生畸形變異。這種化學(xué)物質(zhì)還會(huì)在魚類、海洋鳥類以及海洋哺乳動(dòng)物的體內(nèi)積聚，嚴(yán)重?fù)p害它們的生殖和免疫系統(tǒng)。
為找到一種驅(qū)走海藻而不是殺死它們的方法，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的物質(zhì)科學(xué)和工程學(xué)教授安東尼·布倫安和他的同事將目光轉(zhuǎn)向自然。盡管鯊魚一生都生活在水下，但它們并不會(huì)遇到海藻或其他海洋生物體纏身的困擾�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，鯊魚皮是由微小的矩形鱗片組成，在這些鱗片上覆有刺狀突起或剛毛。因此，它們的皮摸起來(lái)有一種粗糙感。鯊魚皮的這種不規(guī)則表面使植物孢子很難附著在上面，海藻或其他植物也就無(wú)法生長(zhǎng)。布倫安說(shuō)：“這就如同在一個(gè)參差不齊的釘床上行走。”
利用一種塑料與橡膠合成的涂層材料，布倫安復(fù)制出一種“鯊魚皮”。這種涂層材料是由數(shù)百萬(wàn)個(gè)微小的鉆石狀突起“鱗片”構(gòu)成，這種微小鱗片只有借助顯微鏡才能觀察到。每個(gè)小“鉆石”長(zhǎng)15微米，并包含有7個(gè)肋狀突起。在實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，這種涂層材料可使在船體上安家的一種叫做石莼的孢子減少90%。石莼是一種常見(jiàn)的有害海藻，在船體兩側(cè)位置經(jīng)�？梢钥吹�。布倫安說(shuō)：“現(xiàn)在孢子僅有的落腳點(diǎn)是鱗片上存在缺陷的位置。”
設(shè)計(jì)這種涂層材料是基于以下事實(shí)，即在海藻的孢子將自己黏結(jié)在船體上之前，它們都要“檢查”一下船體的表面。麥克埃瓦尼稱這種涂層材料是一種“魔力物質(zhì)”，因?yàn)殒咦硬幌矚g這種表面，轉(zhuǎn)而尋找其他合適的棲息地。
但以一種式樣的涂層材料對(duì)付所有海洋生物顯然是不夠的。布倫安說(shuō)：“海洋植物的孢子具有驚人的適應(yīng)能力，它們會(huì)改變形狀然后將自己附著在船體表面�！滨忯~可以很容易對(duì)付這種情況，因?yàn)樗鼈冊(cè)谟蝿?dòng)時(shí)身體上的鱗片會(huì)移動(dòng)并發(fā)生彎曲。在對(duì)這種涂層材料進(jìn)行研究時(shí)，布倫安和他的同事已經(jīng)使這種鉆石狀式樣的鱗片在一種低能電流的作用下保持動(dòng)態(tài)。隨著電流強(qiáng)度的變化，這種船體表面的肋狀突起會(huì)隨之膨脹和收縮，從而使它們?cè)诖w表面不斷進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)還可以防止淤泥和其他漂浮物在船體上積聚。
這種動(dòng)態(tài)涂層材料目前已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段。麥克埃瓦尼說(shuō)，要真正把這種新型船體涂料投入使用還需時(shí)日，但目前，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中他們已經(jīng)獲得了它在防污方面所具有的驚人效果�！ㄈ吻锪瑁�
責(zé)任編輯：屠筱茵
