CaoSweet1842
New member
Team khoa học từ Viện Độ bền nhiệt đới (Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga) vừa hợp tác với Viện Tổng hợp vật liệu Polymer Enikolopov (Nga) để "chế" ra một loại lớp phủ chống bám bẩn sinh học thế hệ mới, xịn sò cực kỳ!
Nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mở ra con đường thân thiện với môi trường cho ngành hàng hải và các công trình biển của Việt Nam luôn nha!
**Bí quyết nằm ở đâu?**
Điểm đặc biệt của nghiên cứu này là việc sử dụng vật liệu trên cơ sở silic hữu cơ kết hợp với polyhexamethyleneguanidine (PHMG) – một hợp chất có khả năng kháng vi sinh vật cực mạnh. Nhưng mà PHMG lại có nhược điểm là dễ tan trong nước, nên nhóm nghiên cứu đã "hack não" liên kết cộng hóa trị chất này với khung siloxan, giúp tăng độ bền và khả năng bám dính của lớp phủ trong môi trường biển.
Lớp phủ thu được có độ đồng nhất cao, trong suốt và bám dính tốt trên bề mặt thép đã sơn lót – những yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả lâu dài trong điều kiện khắc nghiệt ngoài khơi. Ổn áp không nha!
**Test thực tế: 12 tháng ngâm nước biển!**
Để kiểm chứng xem có thật sự xịn hay không, các mẫu thép phủ vật liệu mới đã được ngâm trong nước biển tại trạm thử nghiệm Đầm Báy (Nha Trang, Khánh Hòa) trong suốt 12 tháng. Mức độ bám bẩn được theo dõi định kỳ hàng tháng – y như chăm sóc da vậy đó!
Sau một năm, các mẫu được đưa lên và xử lý bằng dòng nước áp lực cao nhằm mô phỏng điều kiện khi tàu di chuyển ngoài biển. Kết quả cho thấy phần lớn sinh vật bám đã bị loại bỏ, trong khi bề mặt lớp phủ gần như không thay đổi so với ban đầu. Quá đỉnh luôn!
Điều này chứng minh lớp phủ không chỉ hạn chế sự bám dính mà còn cho phép làm sạch dễ dàng dưới tác động của dòng nước – đúng với cơ chế "tự làm sạch" mà nhóm nghiên cứu hướng tới.
Theo đánh giá, vật liệu không sử dụng các chất độc hại, do đó an toàn cho môi trường và sinh vật biển, đồng thời vẫn duy trì hiệu quả trong điều kiện vùng biển nhiệt đới – nơi sinh vật phát triển mạnh và gây nhiều thách thức nhất. Vừa hiệu quả vừa eco-friendly, còn gì bằng!
**So với các nghiên cứu trước đây thì sao?**
Trước đó, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tiềm năng của lớp phủ trên cơ sở silic hữu cơ nhờ đặc tính năng lượng bề mặt thấp, khiến sinh vật biển khó bám dính. Khi tàu di chuyển, lực nước sẽ cuốn trôi các sinh vật mới bám, tạo hiệu ứng "tự làm sạch".
Các lớp phủ dạng này được ghi nhận có thể giúp giảm ma sát, tiết kiệm 8–10% nhiên liệu và kéo dài chu kỳ bảo trì tàu lên tới 5 năm. Nghe xong mà muốn áp dụng liền rồi!
**Tại sao lại quan trọng đến vậy?**
Ô nhiễm do sinh vật biển bám dính (biofouling) từ lâu là vấn đề lớn đối với ngành hàng hải và các công trình ngoài khơi. Hiện tượng này không chỉ làm tăng lực cản của tàu, kéo theo tiêu thụ nhiên liệu và phát thải khí nhà kính, mà còn thúc đẩy ăn mòn kim loại và bê tông, khiến các công trình như cầu cảng, giàn khoan nhanh xuống cấp.
Trong lĩnh vực năng lượng, sinh vật bám còn có thể gây tắc nghẽn đường ống, làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt và ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của nhà máy. Nghe thôi đã thấy phiền rồi!
**Hành trình tìm giải pháp an toàn**
Các giải pháp chống bám bẩn đã được nghiên cứu từ lâu, song không phải phương pháp nào cũng an toàn. Trước đây, các lớp phủ chứa hợp chất thiếc hữu cơ từng được sử dụng rộng rãi nhờ hiệu quả cao, nhưng lại gây độc cho hệ sinh thái biển – thảm họa lắm luôn!
Năm 2001, Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đã thông qua Công ước kiểm soát các hệ thống chống bám bẩn có hại trên tàu, chính thức cấm sử dụng các hợp chất này từ năm 2008, buộc giới khoa học phải tìm kiếm giải pháp thay thế.
Trong giai đoạn chuyển tiếp, các lớp phủ chứa oxit đồng được sử dụng phổ biến hơn. Tuy nhiên, loại này có tuổi thọ ngắn (khoảng 2–2,5 năm) và không có khả năng tự làm sạch – chưa đủ xịn!
**Tương lai sáng sủa phía trước!
**Nếu được triển khai ở quy mô lớn, lớp phủ mới có thể mang lại nhiều lợi ích như giảm tiêu thụ nhiên liệu, cắt giảm phát thải khí nhà kính, hạn chế ăn mòn và kéo dài tuổi thọ công trình biển.
Nguồn: soha.vn