對船舶而言，用環保型防污技術代替原有重金屬防污技術是當務之急。最近，研究員發現貝類生物是通過化學氧化分泌粘合物。針對這一性質，研究員研究出一種新方法即使用抗氧化化合物來抑制粘合物的形成，最終控制附著在船舶上的生物。這種方法有望成為替代船舶重金屬防污技術的新星。

    研究人員正在研究新的環保方法，以控制黏著力強的貝類生物附在船上，因為它會給船增加50%的阻力和行駛耗油量。現在，基于普渡大學的一項研究，一種可控制附在船上黏著力強的水生貝類動物數量的新型環保方案應運而生。

    據普渡大學化學與材料工程院的Jonathan Wilker教授介紹，貝類動物有著幾乎能附到任何表面的能力，包括聚四氟乙烯表面。由于這些貝類動物的依附會增加船舶的耗油量，就造成越洋船舶的燃料消耗量約占年度全球化石燃料消耗的3.5%。因此，船只上面經常粉刷紅色、含的銅“防污”涂料，以減少像牡蠣、貽貝和藤壺這類動物的粘附。 因為銅從涂料里滲到水中，可以殺死處于幼蟲階段的動物。

    “當前防污涂料作用機制是通過釋放銅，來殺死船周圍水域的一切生物。但這帶來的問題就是，世界上所有主要港口都被重金屬銅污染了。 因此急需一種環保的方法來解決生物粘附。”

    現在，Wilker教授的研究小組提出了一種新方法，即依靠打亂生物粘附的化學氧化性質從根本上解決粘附問題。

    他說：“近年來，我們已經逐漸了解了貝類生物是如何依附的，但同時，我們的目標只是阻止生物粘附，而不是殺死它。”

    9月份，美國化學學會出版的期刊 Chemistry of Materials刊登了一篇研究論文，文中詳細地敘述了此研究結果。論文作者是研究生Chelsey A. Del Grosso、Thomas W. McCarthy、技術員Christopher L. Clark 、 Joshua L. Cloud、Wilker 。

    研究小組研究了動物是如何分泌出粘合物的。研究表明，動物通過化學氧化（或者移除蛋白質分子中的電子）來分泌如此強的附著物。

    Wilker說：“如果你去掉一個電子，蛋白質會更活躍，而且希望與其他蛋白質結合，以擁有更多的電子。 這種氧化耦合正是解決粘附物問題所在。”

    貽貝伸出細長的纖維分泌出粘合物來附著表面。粘合物中的蛋白質含有罕見的氨基酸二羥基苯丙氨酸，可以移除一個電子使其氧化，促進蛋白質分子的“交聯”。 這種原理表明，涂料的替代品可以著重使用抗氧化化合物，以阻止化學氧化和抑制粘合物的形成。

    Wilker提到：“這些動物使用化學氧化來處理他們的粘合物，所以如果我們朝著相反的方向，制造一種抗氧化劑的表面會怎么樣呢？也許我們可以阻止粘合形成。”

    研究員進一步研究了這種方法，制造了抗氧化的表面而且定量分析了動物是怎樣依附的。他們發現涂料能讓其干燥且不需要消耗抗氧化劑，但仍會殘留一些粘附到水底下的底層板，因此如何處理水下的生物粘附仍是一個挑戰。 他們嘗試了許多方法，最終發現將抗氧化劑和涂料結合效果會更好。

    研究表明，濃度為25%抗氧化劑的涂料，其生物粘附降低了四分之一以上。

    Wilker說：“附著力明顯下降，但并不是消失，這里的主要目的是去檢驗想法，即化學氧化是生物膠形成的關鍵，可減少曲面能降低黏合強度。 證實這個想法之后，我們現在可以繼續改進涂料，證實它對船舶是有用的。”