新加坡科技研究局(A*STAR)一組研究員正在研發一種既不危害海洋環境,又可有效防止“生物污損”(biofouling)現象的涂料。
參與這項研究的有新科研旗下化學與工程科學研究院(Institute of Chemical and Engineering Sciences,簡稱ICES)、材料研究與工程研究院(Institute of Materials Research and Engineering,簡稱IMRE)及新加坡制造技術研究院(Singapore Institute of Manufacturing Technology,簡稱SIMTech)的18名研究員。
來自ICES的帕迪班博士(50歲)受訪時指出,附著生物不僅使外觀不雅,也可能因阻礙機械零件或感應器而影響鉆油臺等海上建筑物的運作。另外,附著生物積少成多,會加重船只的重量,有時可達上百公斤。船只行駛時也因此需要耗費更多燃油,在提高海事業者營運成本之余,也增加船只的碳排放量,危害環境。當附著生物隨著船只到另一個海域時,還可造成物種入侵(species invasion)的問題,導致海洋生物受細菌感染,影響環境生態。
帕迪班說,目前市面上防止“生物污損”的一些涂料以釋放毒素來阻止生物附著于表層,其實對海洋生態也有害,例如含有三丁基錫(Tributyl-Tin)的涂料就已在全球被禁。
帕迪班進一步說明,另一類防“生物污損”的方法是制造易讓水分均勻擴散的“親水性”(hydrophilic)或不易沾濕的“疏水性”(hydrophobic)表層,以降低生物附上的可能。“但海洋內的附著生物有上千種,親水性和疏水性特質的都有,因此無論哪一類的表層都無法很有效地防止‘生物污損’,只能稍微舒緩問題的嚴重性。”
為研發不釋放毒素且能有效預防“生物污損”的涂料,新科研的研究員展開測試,探究附著生物的各種屬性,包括它們的黏沾性和在表層殘留蛋白質的電荷(electric charge)屬性。
負責這方面研究的IMRE研究員郭師峰博士(33歲)透露,研究員發現附著生物蛋白質屬正電荷,因此以同電荷相排斥的原理,研發同樣含正電荷的“疏水性”涂料來防止生物附著在表層。雖從原理上可行,但涂料是否在現實環境中能長久保持效應仍需經過一番測試。浸泡在海水之前,SIMTech人員在內部進行了多種模擬測試,其中包括與其他涂料對比效果。
已成功通過兩個多月海水測試
SIMTech的工程師馬爾桑博士(Marcin Debowski,49歲)受訪時指出,新研發的涂料目前已成功通過兩個多月的海水“實戰”測試,防生物附著的表現不俗,若測試一年后效果仍令人滿意,A*STAR有意將涂料推出市場。
帕迪班告訴記者:“涂料的研發工作至今已進行了三年,非常期待涂料最終能在海事業領域廣泛使用,減少‘生物污損’對環境生態的危害。”
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責任編輯:劉洋
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