Von Salvinia inspirierter biomimetischer Antifouling-Film
Viele Organismen in der Natur sind in der Lage, Luftblasen unter Wasser zu adsorbieren und eine Blasenschicht zu bilden, wie z. B. Salvinia, die eine heterogene superhydrophobe Oberfläche mit hydrophilen Spitzen hat, wodurch sie Luft unter Wasser einfangen und eine stabile Luftschicht bilden kann.
Inspiriert von der Struktur und Funktion der Salvinia molesta wurde ein biomimetischer Antifouling-Film mit doppelter Mikrostruktur und „Antennen“ aus Silikonkautschuk-Graphen-Verbundwerkstoffen (Mikro-SR-GN) entwickelt und hergestellt. Das Mikro-SR-GN kann Luftblasen unter Wasser absorbieren und die gesamte Antenne umhüllen, so dass ein „Blasenschild“ entsteht, das als umweltfreundliche physikalische Antifouling-Barriere wirken kann. Aufgrund seiner Hydrophobie und seiner doppelskaligen Mikrostruktur hat micro-SR-GN eine starke Blasenadsorptionsfunktion und kann die Blasen bei einer bestimmten Flüssigkeitsgeschwindigkeit (1,5 m/s) stabil halten.
Ausgezeichnete Antifouling-Leistung
In statischen und dynamischen Antifouling-Experimenten zeigte Mikro-SR-GN eine ausgezeichnete Antifouling-Leistung, die der Adhäsion von gram-negativen und gram-positiven Bakterien sowie von Meeresalgen widerstehen konnte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine vielversprechende Plattform auf der Grundlage der physikalischen Antifouling-Strategie des „Blasenschutzes“ geschaffen werden könnte, die in der maritimen Industrie breite Anwendung finden könnte.
Der Artikel wurde in Progress in Organic Coatings, Band 186, Januar 2024, veröffentlicht.
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