Un equipo de investigadores de química de la Universidad de Sydney Nano Institute ha desarrollado recubrimientos de superficie nanoestructurados que tienen propiedades antiincrustantes sin utilizar componentes tóxicos.

La contaminación biológica, la acumulación de material biológico dañino, es un gran problema económico, lo que le cuesta a las industrias de la acuicultura y el transporte marítimo miles de millones de dólares al año en mantenimiento y uso adicional de combustible. Se estima que el aumento de la resistencia en los cascos de los barcos debido a la contaminación biológica le cuesta a la industria naviera en Australia $ 320 millones al año a b.

Desde la prohibición del agente antiincrustante tóxico tributilestaño, La necesidad de nuevos métodos no tóxicos para detener la bioincrustación marina ha sido urgente.

Líder del equipo de investigación, Profesora asociada Chiara Neto, dijo:"Estamos interesados ​​en comprender cómo funcionan estas superficies y también ampliar los límites de su aplicación, especialmente para la eficiencia energética. Se espera que los recubrimientos resbaladizos reduzcan el arrastre, lo que significa que los objetos, como barcos, podría moverse a través del agua con mucha menos energía requerida ".

Los nuevos materiales se probaron atados a redes para tiburones en la bahía Watson de Sydney, demostrando que los nanomateriales eran eficientes para resistir la bioincrustación en un entorno marino.

La investigación ha sido publicada en Interfaces y materiales aplicados ACS .

El nuevo recubrimiento utiliza 'nanoarrugas' inspiradas en la planta carnívora de jarra Nepenthes. La planta atrapa una capa de agua en las pequeñas estructuras alrededor del borde de su abertura. Esto crea una capa resbaladiza que hace que los insectos planeen en la superficie, antes de que se cuelen en la jarra donde se digieren.

Las nanoestructuras utilizan materiales diseñados a una escala de mil millonésimas de metro:100, 000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano. El grupo del profesor asociado Neto en Sydney Nano está desarrollando materiales a nanoescala para el desarrollo futuro en la industria.

La bioincrustación puede ocurrir en cualquier superficie que esté húmeda durante un largo período de tiempo, por ejemplo redes de acuicultura, sensores y cámaras marinas, y cascos de barcos. La superficie resbaladiza desarrollada por el grupo Neto detiene la adhesión inicial de bacterias, inhibir la formación de una biopelícula a partir de la cual pueden crecer organismos contaminantes marinos más grandes.

El equipo interdisciplinario de la Universidad de Sydney incluyó al experto en bioincrustaciones, el profesor Truis Smith-Palmer de la Universidad St Francis Xavier en Nueva Escocia, Canadá, que estuvo de visita sabática al grupo Neto durante un año, parcialmente financiado por el plan de la Facultad de Ciencias para mujeres visitantes.

En el laboratorio, las superficies resbaladizas resistieron casi todas las incrustaciones de una especie común de bacterias marinas, mientras que las muestras de teflón de control sin la capa lubricante estaban completamente sucias. No satisfecho con probar las superficies en condiciones de laboratorio altamente controladas con un solo tipo de bacteria, el equipo también probó las superficies en el océano. con la ayuda del biólogo marino profesor Ross Coleman.

Las superficies de prueba se fijaron a redes de natación en los baños de Watsons Bay en el puerto de Sydney durante un período de siete semanas. En el entorno marino mucho más duro, las superficies resbaladizas seguían siendo muy eficaces para resistir las incrustaciones.

Los revestimientos antiincrustantes son moldeables y transparentes, haciendo que su aplicación sea ideal para cámaras y sensores subacuáticos.