生活报讯 (赵琳琳 记者吕晓艳) 9日,是第15个世界海洋日。日前,哈工程一支学生科创团队研发出一款全球首创的诱导型涂料,被行业专家称为“一项颠覆传统认知的海洋工程防腐技术”。他们让海洋生物变身“海洋卫士”保护海岸工程,同时也保卫着海洋生态环境。
在哈工程航建学院吕建福、高明,中国科学院海洋研究所许飞三位老师的指导下,航建学院黄建涛、徐成伟、沈美栖、杨千乐、郭靖祎以及经管学院、中科院海洋所等跨学院、校内外联合的12名学生完成的《海洋保卫者——重防腐与生态修复一体化海洋工程涂料》项目,将海洋生物与防腐涂料相结合,大幅度提升海洋工程耐久性的同时,多方面地改善海洋生态环境,该项目曾获第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛铜奖。
从小牡蛎中找到防腐新思路
“从没想过我们这些研究混凝土材料的会跟海洋生物打上交道……”黄建涛笑着说。团队成员都是学校“混凝土俱乐部”的成员。2017年,在吕建福老师带领下,团队成员去山东青岛进行实际工程考察,发现市南区海域栈桥附近的一些工程建筑,存在严重的钢筋混凝土腐蚀情况。
“海水中含有大量氯离子,当渗透进混凝土中的氯离子达到一定浓度,会破坏钢筋钝化膜引起局部钢筋锈蚀。”吕建福告诉大家。
“牡蛎也许能大大降低海水对钢筋混凝土的腐蚀。”吕建福说。同学们发现海域附近附着有牡蛎的工程结构很少出现钢筋锈蚀情况。黄建涛大胆假设,“要是能有一种可以把牡蛎诱导附着在表面的材料,应用到钢筋混凝土工程表面就好了。”这个设想得到指导教师的肯定。
“那就开发一种诱导牡蛎附着的涂料吧。”徐德海和张亚杰不约而同地提出来。
经过三年努力 新型涂料终面世
要使更多的牡蛎附着在防腐涂料上,开发出合适的诱导剂是关键的一步。在吕建福带领下,同学们前往中国科学院海洋研究所拜访了诸多专家,查阅了大量资料,并从中筛选出10余种诱导剂进一步试验。在保证诱导剂对涂料性能的负面影响可控前提下,进行牡蛎在实验室、实海环境附着试验,验证涂料对牡蛎的诱导能力。
为了验证涂料对牡蛎的诱导能力,黄建涛和徐德海等6人先后在青岛进行了近3个月的牡蛎幼虫附着试验。经过三年的不懈努力,团队终于开发出重防腐与生态修复一体化海洋工程涂料。涂料中含有自主开发的诱导剂,能促进海洋中的牡蛎幼虫在工程结构表面附着生长,形成致密保护层达到防腐目的。同时,由于牡蛎的滤食作用,因而具有净化水体、降低二氧化碳排放、优化海洋环境等功能,该产品具有很高的生态修复价值。
新型涂料重防腐 零甲醛排放
项目利用牡蛎附着性强的生物特性,研发的新型涂料具有高效率重防腐、生态修复和零甲醛排放。该涂料不仅不含污染环境的甲醛等挥发性有机物,还能实现一定的固碳能力,大大降低总碳排放,真正实现“高耐久与生态修复一体化”。
码头、跨海大桥等海底工程结构建筑以及生态海岸的建设都可以使用该涂料,实现海岸工程50年以上服役寿命,修复局部海洋生态的目标。
团队成员希望,“这项技术能够在投入应用后实现对海洋环境的保护,并为全球海洋潮差区钢筋混凝土防腐技术进步做出贡献。”