Севастопольские учёные придумали способ защитить корабли под водой
За образование нароста на погружённых в воду предметах нужно «благодарить» бактерии, водоросли, беспозвоночных животных и прочие организмы, а также содержащиеся в воде минеральные частицы. В результате у обросшего судна увеличивается расход топлива, а скорость и маневренность, напротив, снижаются. Его приходится ставить в док на механическую очистку, после которой на подводную часть наносят новое покрытие, призванное защитить корпус от наростов.
От эффективности и долговечности краски, в которую добавляют медный купорос или закись меди, зависит величина временного промежутка между двумя очистками. А значит, и затраты на эксплуатацию судна.
«Но проблема в том, что медь и её производные токсичны абсолютно для всех гидробионтов. Частицы меди, а это тяжелый металл, попадают в микроорганизмы, в рыбу и так далее по всей пищевой цепи, что несет негативные последствия для всех её звеньев», – говорит заведующий лабораторией «Молекулярная клеточная биофизика» Андрей Мосунов.
Лаборатория входит в состав Института перспективных исследований СевГУ. Три года её сотрудники бились над задачей снизить содержание вредных добавок в красках и тем самым сделать их более экологичными. Работа велась в рамках гранта Российского научного фонда. Однако в итоге учёные пришли к выводу, что первоначальный план по созданию антиобрастающих агентов для красок на основе наночастиц не годится: такая технология слишком затратна.
«Чтобы добиться высокой эффективности, нам надо обеспечить очень высокую концентрацию наночастиц, что экономически совсем невыгодно», – поясняет Андрей Мосунов.
Зато выяснилось, что добавление наночастиц в уже имеющиеся составы способно более чем в два раза снизить содержание в них токсичной закиси меди или медного купороса.
«Закись меди добавляется сейчас в большинство красок как основной антиобрастающий агент. В современных красках её доля составляет от 30 до 50% по массе. Согласно нашим предварительным исследованиям, добавляя всего лишь полпроцента синтезированных в ходе работ наночастиц, мы можем снизить содержание закиси меди в прототипе покрытия до 20%. При этом эффективность покрытия не только не снизится, но даже, возможно, увеличится», – подчеркивает завлабораторией.
Проверить идею, по его словам, уже согласился один из крупнейших в России производителей красок.
«Они пошли нам навстречу, добавили в свою краску синтезированные нами наночастицы и сами провели натурный эксперимент», – рассказал Андрей Мосунов.
Полученные результаты, по его словам, обнадёживают.
«Визуально покрытие со сниженным количеством закиси меди и с очень небольшим добавлением наночастиц работает эффективнее, чем покрытие, которое они сейчас производят», – говорит завлабораторией.
Итогом этой работы, надеются учёные, станет практическое применение ее результатов.
«Ёмкость мирового рынка антиобрастающих покрытий исчисляется огромными суммами и только растёт с ростом объема морских перевозок», – подчеркивает пресс-служба СевГУ.
Ольга Смирнова