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蛙類滑溜皮膚獲靈感 興大研發仿生多功能抗藻塗料

  • 更新2021/09/23 14:40
  • 發布2021/09/23 14:20
  • 作者/ 中央社

(中央社22日電)蛙類滑溜的皮膚,讓中興大學材料系獲靈感,研發出可抗水中生物附著的多功能仿生塗料,未來可應用在船體潛艦與離岸油槽表面抗污、水下光學設備自清潔等多元用途。

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中興大學22日表示,材料系副教授薛涵宇(右)與博士生陳亭綸(左)的團隊從蛙皮上獲得靈感,研發出可抗水中生物附著的多功能仿生塗料,成果10月將刊登於材料頂尖期刊「先進功能性材料」(Advanced Functional Materials)。(圖片來源/中興大學提供中央社)

中興大學今天表示,材料系副教授薛涵宇團隊在蛙皮上獲得研究靈感,研究成果將在10月刊登於材料頂尖期刊「先進功能性材料」(Advanced Functional Materials),並獲選為內頁封面故事。

薛涵宇表示,細菌、微型藻類、藤壺、貽貝等水下生物,在潮濕環境下會附著在船舶等水下器具表面,除影響器具外觀髒污並造成表面結構損壞外,也會造成經濟與環境巨大的影響。

一旦污垢生物附著在大型船舶的表面,長期積累後,大量的附著生物將增加船體的負載,不僅減緩航行速度,更間接導致能源消耗的增加。船隻航行至世界各地也會將污垢生物散播,以外來物種身分進一步繁殖,破壞當地生態平衡。當污垢或細菌等髒污進入精密電子儀器內部,可能造成儀器的損壞,帶來更巨大的損失。

薛涵宇指出,蛙類皮膚放大3萬倍後,可發現其丘狀突起表面散佈點狀或溝槽等微米型態,這些孔洞溝槽有助於分泌潤滑液的儲存,因此歸結蛙類皮膚具抗藻與抗污作用,是來自於表面多尺度微結構可儲存並保留蛙皮所分泌的滑液。

團隊在微米等級的皺褶表面上製造奈米孔洞,在表面注入潤滑液,形成仿蛙類皮膚的滑溜表面,皺褶曲面不利於藻類附著,形成結構性抗藻能力,奈米孔洞具強大的毛細力,可吸附矽油,形成穩定且長效型的滑液表面,可讓滑液不因洋流等剪切力的衝擊而快速流失。

薛涵宇表示,台灣為亞熱帶的海島型國家,氣候潮溼,淡水池塘湖泊散佈,藻類極易生長,此研究提出有效的抗藻對策,希望協助解決台灣本土的民生、社會與環境問題,未來將嘗試降低材料成本與技術門檻,從高分子材料出發,跨領域整合材料化學與界面科學,調控奈米混成材料的型態與組成,進一步推廣至工業界實現產品化的可能。

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中興大學材料系團隊成功研發出可抗水中生物附著的多功能仿生塗料,透過在蛙鏡上進行的抗藻測試比較,右半部塗布仿生抗藻塗層,相對於左半邊明顯呈現出優異抗藻效果。(圖片來源/中興大學提供中央社)

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