蛙類皮膚啓發 興大研發多功能抗藻塗料


蛙類皮膚啓發 興大研發多功能抗藻塗料

中興大學副教授薛涵宇(右)與博士生陳亭綸(左),研發出全球首創仿蛙皮研發抗水中生物塗料。(中興大學提供)

絕世魂尊

蛙類皮膚柔軟滑溜,中興大學材料系副教授薛涵宇團隊以此獲得靈感,全球首創以蛙皮研發可抗水中生物附着的多功能仿生塗料,可應用於船體潛艦與離岸油槽表面抗污、飛機抗冰、水下光學設備自清潔等用途。研究成果將於10月刊登於頂尖期刊《先進功能性材料》,並獲選爲封面故事。

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薛涵宇表示,以大型船舶爲例,一旦污垢生物附著於船體表面,長時間積累,附着生物將增加船體負載,不僅減緩航行速度,更間接導致能源消耗。而船隻航行時,也會散播污垢生物,甚至以外來物種身分繁殖,破壞生態平衡。

爲解決這項問題,薛涵宇率團觀察多種臺灣特有種青蛙的表皮型態後獲得啓發。發現蛙類皮膚放大3萬倍後,其丘狀突起表面散佈點狀或溝槽等微米型態,這些孔洞溝槽,有助儲存分泌潤滑液,因此歸結蛙類皮膚所分泌的滑液,具抗藻與抗污作用。特別是當污垢或細菌等髒污進入精密電子儀器內部,可能造成儀器損壞,帶來更巨大的損失。

研究團隊以獨創的高分子合成技術,在微米等級的皺褶表面製造奈米孔洞,並在表面注入像是矽油的潤滑液,形成仿蛙類皮膚的滑溜表面。皺褶曲面因表面不平坦,不利於藻類附着,形成抗藻能力,奈米孔洞則具強大毛細力,可吸附矽油,強化表面抗污力。

薛涵宇說,研究團隊特別在動態環境與不同藻類種類中測試,證實此種塗層具有長效性的抗生物污垢附着能力,能應付不同環境,如淡水與海水中的多樣藻類。未來將嘗試降低材料成本與技術門檻,推廣至工業界,實現產品化。他說,此研究第一作者博士生陳亭綸爲主要執行者,從實驗設計到樣品製備皆具獨創性。

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