Насекомоядные растения спасут корабли от "прилипал"

Днища морских судов постепенно обрастают колониями самых разных существ. Со временем весь этот "груз" сильно меняет обтекаемость корабля, и затраты топлива на продвижение по водной глади значительно возрастают, также увеличиваются и выбросы CO₂.

Исследователи подсмотрели за тем, как насекомоядные растения ловят своих жертв, и решили применить этот же способ в своих целях.
Фото Global Look Press.

Кроме того, такое обрастание (нарост разрушительного биологического материала) – огромная экономическая проблема, которая дорого обходится судоходству из-за дополнительного технического обслуживания судов и того же расхода топлива.

Впрочем, проблема это не нова, и способы борьбы с любителями покататься за чужой счёт разрабатывают давно. Например, существуют противообрастающие покрытия в виде различных красок, уничтожающие эти организмы. Но у медали две стороны: такие покрытия могут нанести серьёзный вред другим морским обитателям.

Австралийские учёные из Университета Сиднея разработали безопасное наноструктурное покрытие для защиты поверхности, вдохновившись насекомоядными растениями. Новое покрытие не убивает "паразитов", оно просто не даёт существам как следует закрепиться на корпусах судов.

Новое покрытие не позволяет даже самым мелким морским организмам прикрепиться к корпусам судов.
Иллюстрация University of Sydney Nano Institute.

Сделаем небольшое отступление и расскажем, что же именно вдохновило исследователей. Они изучали насекомоядные растения рода Nepenthes, которые ловят своих жертв при помощи массива крошечных структур, расположенных по краям "пасти".

Эти структуры задерживают слой воды на поверхности растения, делая край "обрыва" очень скользким. В результате насекомые, которые попадают на этой край, поскальзываются и падают внутрь ловушки, где затем перевариваются растением.

Исследовательская группа под руководством Кьяры Нето (Chiara Neto) повторила такие структуры, добавив наноскладки на поверхность прозрачного полимера. Затем специалисты нанесли на наноструктуры нетоксичное силиконовое масло. Складки удержали этот скользкий для всего живого слой на месте даже при погружении в воду.

В лабораторных испытаниях обработанные образцы успешно противостояли обрастанию всеми распространёнными видами морских бактерий. А вот необработанные контрольные образцы вскоре полностью были колонизированы микроорганизмами.

Изобретение на протяжении семи недель испытывали в морской среде.
Фото University of Sydney Nano Institute.

К слову, обрастание может иметь место на любой поверхности, которая в течение длительного времени опущена в воду, например, колонии могут образовываться на рыболовных сетях, морских датчиках и камерах.

И поэтому технологию также тестировали на протяжении семи недель на образцах, прикреплённых к сетям в сиднейском заливе Уотсона. И даже в более жёсткой морской среде наноскладки не оставляли обрастанию шансов.

Разработчики говорят, что созданное ими скользкое покрытие препятствует первоначальному прилипанию бактерий, что также не допускает образование биоплёнки, благодаря которой на поверхности постепенно появляются более крупные морские организмы.

Результаты исследования представлены в научном издании ACS Applied Materials & Interfaces.