一项世界级的材料难题被广州的科学家们所攻破！
记者了解到，经过近二十年的不懈钻研，来自华南理工大学的科研团队在海洋防污材料（2022全国新能源材料产学研合作线上报告会）领域取得了重大进展：新型海洋防污材料为我国船舶、海洋装备提供了亟需的“防护服”，并且打破了长期以来国外在该领域的技术、产品上的垄断。这一技术成果获得了2021年度广东省科学技术奖技术发明奖一等奖。
课题缘起：“瓦良格号”的到达
回到20年前，当时，历经将近三年的艰难跋涉，我国购买的航空母舰瓦良格号，终于抵达了大连港。此时的瓦良格号，却因为长期缺少维护，舰艏下方布满了暗红色的污垢，整个船身显得很陈旧。
随着瓦良格号的抵达，揭开了我国航母事业的序幕，但是那些暗红色的污垢，却是一项亟待攻关的技术难题——海洋防污。瓦良格号船体上的那些暗红色污垢，除了铁锈之外，更多的是各色海洋生物，藤壶、管虫、苔藓虫、贻贝等，以及细菌和硅藻之类的微生物。
原来，航行在海洋中的船舶、海面上作业的海洋装备，都会面临一个共同难题：海洋生物污损。它是指海洋微生物、动物和植物在船体等设备表面吸附、生长和繁殖所形成的生物垢，不仅会增大船舶航行阻力，增加其能耗和二氧化碳排放；还会堵塞核电站、热电站的冷却水管路，降低其冷热交换效率，阻碍波浪能发电、潮汐发电等装备的正常运转；此外，它还会堵塞海水养殖网箱的网孔，导致大面积鱼虾死亡，降低海洋养殖产能等。
随着我国海洋事业的不断推进，不止是航母，各类深海装备、远洋船舶、海上风电等，都要面临着海洋防污的问题。
2003年，项目第一完成人张广照教授把目光投向海洋防污研究。随后在两个国家重大科学研究计划的支持下，他带领团队踏上“动态表面海洋防污材料及配套防护技术”的课题攻关之路。
张广照
直至2012年，项目组在技术攻关上才开始取得突破性的进展。2013年至2016年之间，相关技术理论及成果开始正式形成，并且迈入了实用及成果转化的阶段。
回顾这段历程，项目组负责人张广照说，相比起海洋防腐技术，海洋防污技术的研发周期非常漫长。海洋防腐所面对的是海水或大气等腐蚀环境，可以在实验室中对相关材料进行模拟测试，而海洋防污材料的测试，必须“实船实验”，成本、人力投入都极其巨大。
课题难度：要应对极其复杂的海洋环境
此前，我国造船行业所使用的均为国外的技术产品，国内95%的市场均为国外所占据。
项目主要完成人，华南理工大学教授马春风介绍说，海洋防污技术首先所面临的是极其复杂的海洋环境，不同的海域有着不同的温度、盐度以及海洋生物种类，适用于某些海域的涂料，并不能保证适用于其他海域。此前，我国曾经引进了俄罗斯的防污技术，但是由于俄罗斯的船舶长期处于冷水海域，其面临的生物污损问题并不严重，而我国的东海、南海海域水温较高，俄罗斯的技术并不能针对性地加以解决。
新型海洋防污材料效果对比图
此外，海洋中，各种可能对船舶、装备进行粘附的微生物、动物、植物种类超过了四千种，也很难有一种涂料，能够有效地阻止所有的海洋生物。
即使是国外的技术产品，也不能很好的解决上述两项难题。
大胆创新：提出“以动治静”思路
功夫不负有心人。中国科学家们在技术攻关上进行了大胆的突破性创新。
马春风介绍说，以前应对防污问题，大家围绕的对象是船舶，航行状态下的船体由于与海水之间有相互运动，表面污损程度较低， 这也就是以往的“以动治动”的思路，而项目组在国际上首次提出了“以动治静”的“动态表面防污”策略：即使船舶、海洋装备处于静止状态，材料表面也能“动”起来，使得海洋生物不易粘附。
马春风
此外，项目组还采用了“以污治污”的方法。在海洋中，有些海洋生物的身体表面不会被其他生物、微生物等粘附，其原因在于这些生物会分泌一些特殊物质。受此启发，他们在动态表面防污体系中引入海洋天然产物基防污剂，使其缓慢、可控地释放到海洋中，从而实现“取之海洋，用之海洋”的全新理念。
“以往曾经采取了添加重金属或者其他有毒物质的方法，无选择性地杀死那些粘附性生物，而我们的技术则规避了这一做法，实现了静态、长效、生态友好。”马春风说。
技术产品成熟之后，这一由我国自主研发的新型海洋防污技术正在更多的领域得到应用。
涂装现场
马春风介绍说，随着我国逐渐迈向深海、远海，除了船舶防污难题之外，海洋牧场、核电站、波浪能发电平台乃至新兴的海底数据中心等，都是这一技术的用武之地。如今，包括中国联塑集团在内的不少企业，都已经将这一项目发明的防污材料进行了应用，与国际上先进的自抛光防污涂料相比，其静态防污效果和防污期效都更胜一筹。
该技术如今已经获授权中外发明专利30余件，其中美国、日本、新加坡专利各1件，还布局了欧洲、澳大利亚等专利，打破了国外在海洋防污技术上的垄断。
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