חומרים ימיים עם התנגדות מוגברת לצמיחה ביולוגית

המחיר האמיתי של ביופופולינג: A Drag on Performance andרווחיות

הביו-פוחיות הנחתים מטילות עונש כספי מזעזע על התעשייה הימית העולמית.הצטברות של פליטות דקות, אצות, מחסניות אוויריות, ושרירים על משטח של hull אינה רק בעיה דו-חמצני; זהו איום ישיר על יעילות תפעולית של חסימות כוח אוויריות, מעבר לחיסכון משמעותי של דלקים חשמליים, מעל 150 מיליארד דולר בשנה באמצעות צריכת דלק מוגברת, ניקוי תכופה, ונזק מבני אפילו לגרור במהירות גבוהה של 40% של צריכת דלק.

ה- Cascade הביולוגי: הבנת תהליך הקולוניזציה

שינוי גיאוגרפיה משתנה, החל בתוך שניות של מולקולות אורגניות יעילות כגון חלבונים ופוליסכריזיד מודעות מעבר על פני השטח, יצירת סרט מיזוג שמשנה את המטען והיכולות שלו.סרט זה מקדם את ההחזקה של חיידקים חלוציים וגרסאות חד-ממדיות אלה רק מטשטשות חומרים פולימרים תאיים נוספים (EPS) כדי לבנות אטומיים חזקים יותר, כמו סגסוגת מיקרו-קודמת פחמן.

גבולות של אסתטיקה מסורתית

במשך עשרות שנים, אסטרטגיית הביקורת הסטנדרטית המבוססת על צבעים שפורסמו תרכובות רעילות ישירות למים הסובבים. סגסוגת oxides הייתה ה- biocide בשימוש נרחב ביותר. Tributyltin (TBT) נחשבה פעם לתוסף נס, אבל זה נאסר על ידי חיפוש ברחבי העולם ב-2008 תחת האמנה הבינלאומית למניעת הריון נגד מערכות למניעת הריון נגד חומרים על גבי ספינות לאחר שנמצאת כדי לגרום להפרעות קשות ב-Creditol, כולל מגבלות קשות של זיהום אוויריות.

הנדסה ללא רעילה: כימיה וטופוגרפיה

המעבר מביוצידס מאיץ את התפתחות החומרים המונעים החזקות באמצעים פיזיים או פיזיים או פיזיקליים.מערכות אלה אינן משחררות רעלנים; במקום זאת, הן מסתמכות על אנרגיה על פני השטח, גמישות ומיקרו-ארכיטקטורה כדי להפריע לדבקות של אורגניזמים.

Foul-Release Silicones ו- Amphiphilic Polymers

פולידי מתילסקסאן (PDMS) elastomers הם החומרים המסוכנים ביותר המבוססים על אנרגיה על פני השטח נמוכה ומודוללוס אלסטי נמוך מונעים דבקות חזקה במקום להרוג אורגניזמים, הם מאפשרים לשפוך על ידי הידרודינמיקה hear כאשר ספינה נעה במהירות מעל 10 קשרים.

Superhydrophilic ו- Zwitterionic Surfaces

משטחים על-ידי Superhydrophilic, כולל הידרוגלס, נקשרים שכבת מים חזקה בממשק.שכבת ההידרומית הזו פועלת כמחסום פיזי, מונעת חלבונים וחיידקים ליצור קשר עם פני השטח המוצקים.

Bioinspired Topography

צניחה עור כרישים בהשראת משטחים מהונדסים המשלבים הפחתה של גרגרי עם תכונות נוגדות חמצון.המחסניות החפיפות והצמחים של דגניות להפחית את ההפרעות וליצור מיקרו-סביבה של עשב גבוה אשר מרתיעים את החלקים החשופים של ננו-עין-עין ודפוסי-הבורה לא ניתן להוכיח באופן משמעותי את ההשפעות של צינורות-דלקתיים גדולים של צינורות-מדומים.

חומרים דינמיים: מערכות הגנה עצמית ו Stimuli-Responsive Systems

הדור הבא של ציפויים ימיים עובר מעבר לנכסים סטטיים.חומרים אלה משנים באופן פעיל את המאפיינים של פני השטח שלהם בתגובה לרמזים סביבתיים או זמן, שמירה על מצב נקי ללא רעילות מתמשכת.

« « « «»להתפטר קופויטימר

ציפויים של פולימר עצמי (SPC) פותחו במקור עבור צבעי נחושת המבוססים על נחושת, אבל גרסאות ללא ביו-סייד זמינים כעת.פולימרים אלה מכילים קבוצות ester לייל שניתן יהיה להחליק באופן קבוע במי הים, שטף את השכבה החיצונית ביותר ונושאים כל חומר ביו-סרטוני מחובר.

ראשי > › Stimuli-Responsive Surfaces

חומרים שמגיבים ישירות ללחץ מפרשים מייצגים את תחום המחקר העיקרי.פולימרים עמידים בטמפרטורות כמו פולי(N-isopropylacrylamide) מעבר ממצב של hydrated, נפוח למצב התמוטט, הידרופובי כאשר חם מעל טמפרטורה קריטית. - ספינה הנעה מהצטננות למים חמים עלולה לגרום לדלקת יתר של חומרים כימיים.

חומרי ההולכה עצמית

דריסה תמיד הייתה נקודה חלשה עבור ציפויים לא רעילים.גרד או סדק יוצר פגם שבו מעוזים יכולים לעגן. ציפוי עצמיים-הההה לטפל בזה על ידי שילוב מיקרו-capsules של סוכני ריפוי או באמצעות אג"ח כימי ניתוק פגום. כאשר סדקים פציפקודים באופן פעיל לשבור ולהשחרר מומנים כדי לאטום את הפער.

אימות ריג'ר: בדיקות ותקנות ביצועים

בדיקה קפדנית חיונית לתרגום חומרים מבטיחים לפתרונות צייים אמינים.בדיקות סטאטלוסיה באתרי שדה סטנדרטיים עם לחץ מפרשים ידוע נשאר תקן הזהב.פאנלים מופצים במשך שבועות או שנים והערכה עבור ביופילם, סיקור מקרופולינג וקליטורים כגון: HDClimate Services, ו-Helifax מציע תנאים ביולוגיים ו climatic.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

התקנות הבינלאומיות מאיצות את המעבר מציפוי ביו-קלידיים.ה-IMO Biofouling Guidelines (Resolution MEPC.207(62)) מעודדות את השימוש במערכות למניעת הריון לא רעילות.הפרויקט של IMO GloFouling Partnerships מסייע בפיתוח מוצרים גמישים יותר ויותר עבור ניהול ביו-פולנס באזורים רגישים כמו אוסטרליה, ניו זילנד, קליפורניה, ו- Galápasss יעיל יותר ויותר למנוע את היתרונות הביולוגיים המהירים.

מחקרים תעשייתיים: טכנולוגיה שהוגדרה ב- Scale

פריסה של עולם נחושת מאשרת כי חומרים מתקדמים מספקים החזרות למדידה.מעבורת אירופאית מיושמת מערכת של הגבלת חומרים מזויפת לשלושה כלי שיט ורשמה שיפור עקבי של 12% ביעילות הדלק במשך שנתיים, ללא מאקרו גלויה לעין בשחרור יבש הבא, תוך צמצום עלויות מניעת פליטה סטנדרטיות של תאי מים, תוך צמצום מהיר של 40% מצריכת דלקות חום גבוהות יותר, תוך שמירה על פני מערכת למניעת מחלות ביו-אוויריות מופחתת נמוכה על פני השטח.

העתיד: מערכות משולבות, רב-תכליתיות וחיזוי

הצעד ההגיוני הבא הוא לשלב תכונות נגד קידוד עם פונקציות קריטיות אחרות במערכת חומר יחיד. A ציפוי יכול במקביל להתנגד biofouling, לספק הגנה מפני קירור, להפחית את החיכוך, לדווח על מצבו באמצעות חיישנים משובצים.בחקלאות מימית, רשתות חכמות משלבות סיבים רגישים אשר בהדרגה משחררים חומרי ניקוי טבעיים תוך כדי דח לאחור, ייצור אדרטטיבי מאפשר יצירת פני השטח וחיזוי של חומרים כימיים המבוססים על ידי מגנטיים.

עידן ההסתמכות על צבעים רעילים כפתרון ברירת המחדל הוא סיום.קשת של חלופות ידידותיות רגולטוריות זמין כעת. על ידי בחירת חומרים שמונעים דבקות פיזית, חידוש עצמי ללא רעילות, או להגיב באופן אינטליגנטי ללחץ מפרע, התעשייה הימית יכולה לקצץ בעלויות דלק, להפחית פליטות גזי חממה ולהגן על מערכות אקולוגיות ימיות ברות, ביצועים גבוהים אינם רק דרישה סביבתית; היא דרישה תחרותית יותר ויותר.