Проблема биообрастания днищ появилась, наверное, вместе с судоходством; пристальное внимания ей уделял ещё Фемистокл, в законодательном порядке продавивший обливание расплавленным свинцом всех гвоздей для медной обшивки днищ боевых триер. И результаты впечатляют до сих пор: по историческим источникам, афинские триеры на одной гребле передвигались по морю быстрее, чем сегодняшние гоночные гребные суда на Олимпиадах.
Борьба с биообрастаниями не затухает по сей день. Морской товарооборот удваивается каждые 20–25 лет, и потери топлива, затрачиваемого на преодоление сопротивления от наростов на днищах, — тоже. А средний контейнеровоз, между прочим, и так тратит 3 000 литров дизтоплива на километр пути…
Пханиндхар Шивапуджа (Phanindhar Shivapooja) и Ци Мин Ван (Qiming Wang) из Университета Дьюка (США) создали покрытие, которое можно наносить на днища кораблей как краску; при этом оно буквально отталкивает бактерии от защищаемой поверхности.
Чтобы запустить механизм очистки к новому материалу нужно приложить электроимпульс или же повысить оказываемое на него давление. Тогда он сморщивается, при этом закрепившиеся на его поверхности биоплёнки, разумеется, сохраняют свои прежние линейные размеры и в итоге сами отваливаются. В принципе, такие методы уже использовались, только природой, а не людьми: скажем серый кит, обсыхая на берегу во время отлива, именно так избавляется от кожных паразитов, которые просто падают с него по мере высыхания и сморщивания кожи. Сходным образом действует мерцательный эпителий человеческих лёгких, выталкивающий своими сокращениями загрязнения и потенциально патогенную микрофлору.
Для проверки эффективности покрытия проведены лабораторные испытания, показавшие действенность нового средства очистки от бионаростов в морской воде.
Покрытия такого рода могут применяться не только в судостроении, ведь биоплёнки образуются также на искусственных суставах протезов, стенках водопроводов и канализационных труб, а также на мембранах водоочистных и опреснительных систем (и везде, понятно, вредят как только могут).
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Advanced Materials.
Подготовлено по материалам Университета Дьюка.