炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)據(jù)青島日報(bào)消息，受蚯蚓啟發(fā)，給船舶穿上“自分泌超滑外衣”，川大青島研究院創(chuàng)新成果“超滑防污涂層”打破國外壟斷，正式推向市場

日前，四川大學(xué)青島研究院與深圳玉瓶科技有限公司簽署“超滑防污涂層”項(xiàng)目合作協(xié)議，這意味著川大青島研究院歷時10年開發(fā)的新型防污涂層正式推向市場。在此之前，兩年多的實(shí)踐應(yīng)用和實(shí)體對比實(shí)驗(yàn)已證明，該產(chǎn)品在14項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)中均優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，將打破目前國內(nèi)海洋防污涂料市場主要由國外企業(yè)壟斷的局面。

船體涂完“超滑防污涂層”在海中運(yùn)行18個月后依然光滑。

“超滑外衣”讓海洋附著生物“無處落腳”

第三方調(diào)查機(jī)構(gòu)Safinah Group(薩芬納集團(tuán))曾對2015-2019年間249艘船舶上塢數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析，結(jié)果顯示，超過62%的航運(yùn)船舶水下存在超1000平方米的藤壺覆蓋。研究表明，船舶污底覆蓋率達(dá)到10%時，船速15節(jié)的船舶維持航速需增加36%的額外動力;污底覆蓋率達(dá)到48%時，維持航速需額外增加的動力最大值達(dá)到57%。這組數(shù)據(jù)表明，航運(yùn)企業(yè)長期背負(fù)著額外的經(jīng)營成本，同時阻力增加所帶來的燃油消耗導(dǎo)致更多的海洋污染。解決這一問題的傳統(tǒng)方法是清洗船體附著物，但無論是人工清洗還是機(jī)械自動化清洗，航運(yùn)企業(yè)都需要支付較為昂貴的費(fèi)用。

另一個解決問題的思路就是防污涂料的應(yīng)用。其中，“超滑防污涂層”是近些年發(fā)展起來的一種無毒仿生防污技術(shù)，2012年，該技術(shù)被評為全球百大發(fā)明之一。基于該技術(shù)開發(fā)出的新型船舶防污涂料，具有抗海洋生物附著、減阻增速、節(jié)能、環(huán)保無毒等特性，近年來已經(jīng)被國外軍方采用，對我國而言，這是典型的“卡脖子”技術(shù)。

川大青島研究院項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)從2012年開始與川大水利水電學(xué)院專家團(tuán)隊(duì)攜手攻關(guān)，進(jìn)行“超滑技術(shù)”的研究，受蚯蚓自分泌機(jī)制的啟發(fā)，開創(chuàng)性地開發(fā)了“自分泌超滑技術(shù)”。

蚯蚓之所以能成為“鉆地高手”，秘訣就是其身體表面一直分泌著一層液體。川大青島研究院化工與材料部主任范冰告訴記者，“超滑防污涂層”也是給船舶等海工裝備覆蓋上持續(xù)分泌的液體。一方面，水是液體，而液體和液體之間的摩擦力是最小的，這就產(chǎn)生一種“超滑”效果，通過抗海洋生物附著來達(dá)到減阻增速、節(jié)能減排的功效;而且材料環(huán)保無毒，甚至可以入口，避免對海洋產(chǎn)生污染。另一方面，防污劑是一種耗材，但“超滑防污涂層”可以持續(xù)分泌，因?yàn)橥繉庸灿?層結(jié)構(gòu)，最里面一層是結(jié)合層，中間一層是大分子囊狀微孔結(jié)構(gòu)，最外面一層是防污劑，而中間那一層就像無數(shù)個“小蓄水池”，當(dāng)最外層的防污劑消耗掉時，“小蓄水池”里面的防污劑又會不斷分泌出來。

正是由于這種“自分泌”的特性，“超滑防污涂層”的性能維持時間大幅延長。范冰介紹，在10年攻關(guān)中，研究團(tuán)隊(duì)持續(xù)對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，目前已經(jīng)開發(fā)出第三代產(chǎn)品，涂層“自分泌”的次數(shù)從最初的90次提高到5萬次，根據(jù)涂層薄厚的不同、成本的不同，有效防污周期從5年到30年不等。

14項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)優(yōu)于當(dāng)前國外最優(yōu)產(chǎn)品

據(jù)了解，川大青島研究院研發(fā)團(tuán)隊(duì)從2019年起對“超滑防污涂層”進(jìn)行中試，在實(shí)踐應(yīng)用中檢驗(yàn)產(chǎn)品性能。除了在船舶上應(yīng)用，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還把這種新型防污涂層用在青島的水下作業(yè)機(jī)器人、煙臺的大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱上。

以養(yǎng)殖網(wǎng)箱為例，普通的大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱在水下3個月就會長滿藤壺，網(wǎng)孔就會被堵死。而一個大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱造價動輒幾千萬元，養(yǎng)殖的魚類往往價值過億元，所以養(yǎng)殖企業(yè)常常要支付高昂的“清網(wǎng)”費(fèi)用。而使用了川大青島研究院的“超滑防污涂層”一年之后，養(yǎng)殖網(wǎng)箱基本沒有藤壺，即使有少許小的附著物，用普通清潔水槍就可以很輕易地沖洗下來。據(jù)核算，使用“超滑防污涂層”可以為養(yǎng)殖企業(yè)大幅降低運(yùn)維成本，平均每年每個網(wǎng)箱可以節(jié)約三分之一到一半的運(yùn)維費(fèi)用。

經(jīng)過實(shí)體對比實(shí)驗(yàn)，川大青島研究院研發(fā)的“超滑防污涂層”在14項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)中均優(yōu)于目前國外市場上所應(yīng)用的最優(yōu)產(chǎn)品，不但防污效果更好、防污性能維護(hù)時間更長，而且價格更低。例如目前國內(nèi)許多大型船舶等海工裝備使用的一款美國研發(fā)的“超滑防污涂層”，每公斤售價1500元左右;而川大青島研究院所研發(fā)的產(chǎn)品，每公斤售價約為1000元。據(jù)范冰介紹，該產(chǎn)品已申請PCT國際專利，接下來將面向國內(nèi)外市場進(jìn)行推廣。

據(jù)了解，隨著海洋經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級，海洋涂料行業(yè)的技術(shù)水平不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域和市場規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大。預(yù)計(jì)到2025年，我國海洋涂料行業(yè)市場規(guī)模將突破700億元。川大青島研究院“超滑防污涂層”走向市場，不僅可以滿足目前國內(nèi)對高效環(huán)保防污漆的需求，也將打破目前國內(nèi)海洋防污涂料市場主要由國外企業(yè)壟斷的局面，實(shí)現(xiàn)“彎道超車”。

(原標(biāo)題：船舶穿上“超滑外衣”！川大青島研究院這一創(chuàng)新成果打破國外壟斷，推向市場)