吉林大学田丽梅课题组:抵抗海洋生物污损的新方法-源自珊瑚的灵感_百 ...

发布网友发布时间：2024-05-06 02:49

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热心网友时间：2024-06-18 10:28

吉林大学田丽梅课题组揭示珊瑚防污智慧，绿色海洋防污新策略

海洋生物污损，困扰着众多海洋装备的表面防护。传统防污涂层的毒害性使其逐渐被废弃，寻求环保高效的替代方案成为科研焦点。在这个领域，吉林大学工程仿生教育部重点实验室的田丽梅课题组，从珊瑚身上汲取灵感，探索出了一种全新的防污策略。珊瑚，这个看似静止的海洋生物，其表面却能保持洁净，这背后隐藏着独特的防污机制。

田丽梅课题组深入研究了珊瑚的五种主要防污策略，包括分泌物的抗菌特性、低表面能效应、蜕皮防污、触手摆动的机械防污以及荧光效应，如图1所示。他们发现，活珊瑚在恶劣环境中会自然蜕皮并分泌出含有抗菌成分的黏液，这为高分子材料的防污设计提供了天然的抗菌资源。通过LC-MS分析，他们揭示了这些黏液中丰富的苯类、脂类及类脂分子，以及有机酸衍生物和有机杂环化合物，其抗菌性能显著，且可与材料复合或制成微胶囊实现长效防污（图2）。

特别是珊瑚触手的摆动，非杀菌式的防污机制被课题组转化为创新的仿生设计。他们以硅橡胶为基底，石墨烯填充，制作出模拟珊瑚触手的防污皮肤，揭示了其有效防止污损生物附着的科学原理（图3）。这种绿色防污策略，以自然为师，无疑为传统杀菌剂的替代提供了一种更环保、高效的选择。

荧光珊瑚的微弱光合作用不仅维持了珊瑚与共生藻的共生关系，还意外地发现可以降低非共生藻的附着，从而实现防污效果。田丽梅课题组据此研发出多层荧光防污皮肤，其在特定波长下表现出卓越的抗藻附着能力（图4）。这一发现为新型防污材料的设计提供了全新的思路和方法。

这些创新成果不仅发表在国际知名期刊如Materials Today Chemistry、Journal of Bionic Engineering、Advanced Materials Technologies和Advanced Materials Interfaces，为海洋装备的绿色防护提供了坚实的技术支撑。田丽梅课题组的珊瑚防污研究，无疑为抵抗海洋生物污损开辟了一条绿色、高效的新路径，为未来的海洋工程防护领域打开了新的可能。