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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

2021/9/22 16:52(9/23 09:56 更新)
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(中央社記者趙麗妍台中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。

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。(編輯:黃世雅)1100922

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