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      天天要聞:大學生科創團隊讓牡蠣變身“海洋衛士”

      2023-06-09 18:49:09來源:中國青年報客戶端

      趙琳琳 中青報·中青網記者 孟佩佩


      【資料圖】

      “牡蠣海底大作戰”這個在科幻片出現過的片段,如今在大學生科創團隊手中實現了。

      不久前,哈爾濱工程大學一支學生科創團隊研發出了一款全球首創的誘導型涂料。這一項目被行業專家稱為“一項顛覆傳統認知的海洋工程防腐技術”。該團隊隊長、哈工程航建學院研三學生黃建濤介紹說,“讓海洋生物‘變身’防腐涂料,促進海洋生態修復,減少碳排放甚至負碳排放的目標,是我們項目最具特色的創新點”。

      “從沒想過我們這些研究混凝土材料的學生會跟海洋生物打上交道。”黃建濤笑稱,團隊成員最初都是學校“混凝土俱樂部”的成員。

      2017年,他們在哈工程航建學院教師呂建福的帶領下,前往山東青島進行實際工程考察時發現,市南區海域棧橋附近的一些工程建筑存在嚴重的鋼筋混凝土腐蝕情況。

      “海水中含有大量氯離子,當滲透進混凝土中的氯離子達到一定濃度后,會破壞鋼筋鈍化膜引起局部鋼筋銹蝕,產生的鐵銹會進一步降低鋼筋混凝土的抗腐蝕性能。”呂建福判斷,牡蠣也許能大大降低海水對鋼筋混凝土的腐蝕。

      哈爾濱工程大學科創團隊準備出發實海試驗。

      經過多處考察,現場取樣并帶回學校實驗室檢測,他們發現,牡蠣附著甚至能將混凝土抗氯離子滲透的性能提升3倍以上。

      當時,黃建濤作出大膽假設:“要是能有一種可以把牡蠣誘導附著在表面的材料,應用到鋼筋混凝土工程表面就好了。”團隊成員徐德海和張亞杰提議,“那就開發一種誘導牡蠣附著的涂料,吸附的牡蠣就能減弱海水對工程結構的腐蝕”。

      在老師的指導下,團隊定下科研目標,開始進行研發攻關。

      可是,他們查閱過往文獻發現,牡蠣類海洋生物對海洋工程、艦船裝備而言是“百害而無一利”,更沒有“變害為寶”的案例。不過,團隊成員們都知道,“創新是一條未知的道路,我們堅信方向對了,就一定能夠成功”。

      哈爾濱工程大學科創團隊涂抹涂料。

      要使更多的牡蠣附著在防腐涂料上,開發出合適的誘導劑是關鍵的一步。

      在呂建福帶領下,團隊成員前往中國科學院海洋研究所拜訪了諸多專家,查閱了大量資料,并從中篩選出10余種誘導劑進一步試驗。

      為了驗證涂料對牡蠣的誘導能力,黃建濤、徐德海等6名成員先后在青島進行了近3個月的牡蠣幼蟲附著試驗。試驗現場沒有現成的設施,一切都需要自己動手解決:水池搭建的繁瑣、牡蠣幼蟲損失、水池氧氣供應不足、海水溫度不夠……各種意想不到的問題,經歷試驗一次次失敗,但團隊成員從未放棄。

      經過3年的不懈努力,團隊終于開發出重防腐與生態修復一體化海洋工程涂料。“任何事物都有其兩面性,而創新的意義在于將不可能變為可能,讓事物發揮出其有益于人類,有益于自然的一面。”黃建濤說。

      實海實驗涂抹涂料后的附著效果圖

      項目利用牡蠣附著性強的生物特性,研發的新型涂料具有高效率重防腐、生態修復和零甲醛排放的特點。牡蠣具有群聚效應,涂有該款涂料的海工建筑抵抗腐蝕能力不會減弱反而會隨逐步增長。該涂料不僅不含污染環境的甲醛等揮發性有機物,還能實現一定的固碳能力,大大降低總碳排放,真正實現“高耐久與生態修復一體化”。

      據介紹,該涂料適用于碼頭、跨海大橋等海底工程結構建筑和生態海岸的建設,可以修復局部海洋生態的目標。近年來,團隊積極對接海岸工程相關項目,讓“海洋衛士”真正發揮作用,保衛海洋生態環境。

      一位團隊成員表示,“希望這項技術能夠在投入應用后實現對海洋環境的保護,并為全球海洋潮差區鋼筋混凝土防腐技術進步作出貢獻”。

      (圖片均由受訪者提供)

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