來源：材料科學(xué)與工程
一項世界級的材料難題被廣州的科學(xué)家們所攻破！
記者了解到，經(jīng)過近二十年的不懈鉆研，來自華南理工大學(xué)的科研團(tuán)隊在海洋防污材料領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展：新型海洋防污材料為我國船舶、海洋裝備提供了亟需的“防護(hù)服”，并且打破了長期以來國外在該領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品上的壟斷。這一技術(shù)成果獲得了2021年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎技術(shù)發(fā)明獎一等獎。
課題緣起：“瓦良格號”的到達(dá)
回到20年前，當(dāng)時，歷經(jīng)將近三年的艱難跋涉，我國購買的航空母艦瓦良格號，終于抵達(dá)了大連港。此時的瓦良格號，卻因為長期缺少維護(hù)，艦艏下方布滿了暗紅色的污垢，整個船身顯得很陳舊。
隨著瓦良格號的抵達(dá)，揭開了我國航母事業(yè)的序幕，但是那些暗紅色的污垢，卻是一項亟待攻關(guān)的技術(shù)難題——海洋防污。瓦良格號船體上的那些暗紅色污垢，除了鐵銹之外，更多的是各色海洋生物，藤壺、管蟲、苔蘚蟲、貽貝等，以及細(xì)菌和硅藻之類的微生物。
原來，航行在海洋中的船舶、海面上作業(yè)的海洋裝備，都會面臨一個共同難題：海洋生物污損。它是指海洋微生物、動物和植物在船體等設(shè)備表面吸附、生長和繁殖所形成的生物垢，不僅會增大船舶航行阻力，增加其能耗和二氧化碳排放；還會堵塞核電站、熱電站的冷卻水管路，降低其冷熱交換效率，阻礙波浪能發(fā)電、潮汐發(fā)電等裝備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；此外，它還會堵塞海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱的網(wǎng)孔，導(dǎo)致大面積魚蝦死亡，降低海洋養(yǎng)殖產(chǎn)能等。
隨著我國海洋事業(yè)的不斷推進(jìn)，不止是航母，各類深海裝備、遠(yuǎn)洋船舶、海上風(fēng)電等，都要面臨著海洋防污的問題。
2003年，項目第一完成人張廣照教授把目光投向海洋防污研究。隨后在兩個國家重大科學(xué)研究計劃的支持下，他帶領(lǐng)團(tuán)隊踏上“動態(tài)表面海洋防污材料及配套防護(hù)技術(shù)”的課題攻關(guān)之路。
直至2012年，項目組在技術(shù)攻關(guān)上才開始取得突破性的進(jìn)展。2013年至2016年之間，相關(guān)技術(shù)理論及成果開始正式形成，并且邁入了實用及成果轉(zhuǎn)化的階段。
回顧這段歷程，項目組負(fù)責(zé)人張廣照說，相比起海洋防腐技術(shù)，海洋防污技術(shù)的研發(fā)周期非常漫長。海洋防腐所面對的是海水或大氣等腐蝕環(huán)境，可以在實驗室中對相關(guān)材料進(jìn)行模擬測試，而海洋防污材料的測試，必須“實船實驗”，成本、人力投入都極其巨大。
課題難度：要應(yīng)對極其復(fù)雜的海洋環(huán)境
被稱為材料界的“桂冠”級難題，要研發(fā)海洋防污材料的技術(shù)難度究竟有多大？
此前，我國造船行業(yè)所使用的均為國外的技術(shù)產(chǎn)品，國內(nèi)95%的市場均為國外所占據(jù)。
項目主要完成人，華南理工大學(xué)教授馬春風(fēng)介紹說，海洋防污技術(shù)首先所面臨的是極其復(fù)雜的海洋環(huán)境，不同的海域有著不同的溫度、鹽度以及海洋生物種類，適用于某些海域的涂料，并不能保證適用于其他海域。此前，我國曾經(jīng)引進(jìn)了俄羅斯的防污技術(shù)，但是由于俄羅斯的船舶長期處于冷水海域，其面臨的生物污損問題并不嚴(yán)重，而我國的東海、南海海域水溫較高，俄羅斯的技術(shù)并不能針對性地加以解決。
此外，海洋中，各種可能對船舶、裝備進(jìn)行粘附的微生物、動物、植物種類超過了四千種，也很難有一種涂料，能夠有效地阻止所有的海洋生物。