海洋中的生物粘附在船體或設(shè)備表面造成的污損,稱為海洋生物污損。海洋生物污損每年都給人類造成巨大的經(jīng)濟損失。為了減少海洋生物污損的危害,早期的防污涂層往往使用有毒涂料,但是后來的研究發(fā)現(xiàn)這些有毒的涂層給海洋環(huán)境帶來了極其負(fù)面的影響,于是各國紛紛出臺法律禁用了這些有毒涂層的使用。因此,開發(fā)新型環(huán)保的無毒材料用于防止海洋生物污損是非常緊迫和必要的。近年來,一些無毒的新型防污材料被廣泛研究,例如樹脂、聚胺酯等有機防污涂層,帶有微結(jié)構(gòu)的仿生抗污損表面,以及含辣椒素等天然抗菌物質(zhì)的防污涂層等也被廣泛研究。然而這些防污涂層的應(yīng)用還存在一些問題,例如高成本、持久性差、不具廣譜性等。本文以海豚、花環(huán)肉質(zhì)軟珊瑚等的皮膚在海洋中受流體介質(zhì)激勵而形成的不穩(wěn)定表面,不利于細(xì)菌等微生物停留的現(xiàn)象啟發(fā),提出“諧動防污”新思路,并依據(jù)仿生學(xué)相似性原理,以彈性模量較小的硅橡膠作為模擬海豚等生物皮膚的基料,以納米石墨烯作為調(diào)節(jié)硅橡膠彈性模量的填料,開展基于“諧動防污”策略的彈性仿生防污膜制備及防污機制的研究工作。本文將0 wt%,0.16 wt%,0.36 wt%和0.64 wt%的石墨烯分別添加到硅橡膠中,采用機械共混... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

(a)海岸設(shè)施表面的海洋生物污損(拍攝于江蘇連云港)；(b)船體表面的

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文方轉(zhuǎn)移到無天敵的新海域，這可能會帶來生物入侵。據(jù)統(tǒng)計，每天約 7000 個物種隨船到達(dá)世界各地，外來物種可能給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成極大的負(fù)面影響。20世紀(jì) 80 年代，一種名叫淡海櫛的水母從美國東海岸隨船到達(dá)黑海，之后對當(dāng)?shù)氐镍P尾魚造成了滅頂之災(zāi)。再加上人類的過度捕撈，十余年后，這里的鳳尾魚資源基本喪失殆盡。到 2002 年，黑海周邊的三個國家：保加利亞，羅馬尼亞和格魯吉亞的漁業(yè)完全被摧毀。而漁業(yè)是這些國家的支柱產(chǎn)業(yè)，這嚴(yán)重影響了人類的生存[9]。不僅僅是黑海，在美國加州海岸，有超過 60%的外來入侵物種都是通過粘附在船體表面到來的。2017 年 8 月，國際海事組織(IMO)宣布了新的全球計劃來解決船體生物污損帶來的生物入侵影響[10]，之后美國加州宣布從 2018 年 1 月起[11]，開始對加州的船體進(jìn)行定期生物污損檢查計劃，以減少外來物種的入侵。

圖 1.3 常見的污損生物，分別是(a)綠藻、(b)海鞘[14]、(c)藤壺[15]、(d)苔蘚蟲[16]、(e)水螅[17]、(f)貽貝[18]、(g)龍介蟲[19]、(h)管型蟲[20]。海鞘(Sea squirts)，其是一種類似于囊狀的海洋無脊椎動物，它們分布在全球各地，通常存在于淺水區(qū)，以動植物殘屑為食。深水區(qū)的海鞘，其以浮游生物為食。藤壺(Barnacles)，其是一種屬于亞門甲殼綱的類節(jié)肢動物，與螃蟹和龍蝦有親緣關(guān)系。藤壺是喜歡生活在淺水和潮汐水區(qū)的唯一海洋動物。藤壺一般永久地粘附在堅硬的物體表面。目前已經(jīng)報道的藤壺品種有超過 12000 種。苔蘚蟲(Bryozoans)是殖民動物，數(shù)百萬的個體可以形成一個種群，這些群落的大小從毫米到米不等，但是這些苔蘚蟲的個體通常不到 1 毫米長。它們通常喜歡溫暖，淺淺的熱帶水域，其在全球范圍內(nèi)分布廣泛。苔蘚蟲也是附著生物，喜歡附著在堅硬的表面，大約有 8000 個物種。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2975485