高耐食性材料の表面改質による海洋生物定着促進・抑制機構の解明と海洋実証評価

高耐腐蚀材料表面改性促进和抑制海洋生物定殖的机理阐明及海洋示范评价

• 批准号: 22K04725
• 负责人: 黒田 健介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04725/
• 关键词: 表面改質; 海洋生物; 定着機構; 海洋評価; 表面改質; 海洋生物; 定着機構; 海洋評価

表面改質した金属，セラミックス，ポリマー材料の化学的表面特性と海洋生物（藻類胞子，貝類幼生）の定着促進・抑制との学術的相関関係を明らかにしつつ，さらに表面改質した材料を海中に設置し，生物定着ならびに持続性を実地評価することを進めている．本年度は．すでに表面処理した金属（チタンならびに銀）ならびにポリマー（主としてポリエチレンならびにビニロン）を用いて，藻類胞子や貝類幼生の定着促進・抑制評価を行うとともに，表面処理ポリマー部材を海洋中に設置し，実地評価を行っている（一部は継続中）．表面処理として，水熱処理，紫外線照射，大気圧プラズマ照射，水溶液処理を組み合わせ，表面親水化部材の作製ならびに後述の各種イオン吸着材料やタンパク質吸着材料を作製し，ラボ実験と海洋設置実験を並行実施した．その結果，定着忌避実験においては，各種材料表面に貴金属箔を接着させた場合ならびに抗菌性イオン（Ag+，Cu2+，Zn2+）を吸着させた場合には，ラボ実験では貝類触手の付着忌避が強く認められた．しかし，海洋設置実験においては部材表面が波によるエロージョンによって損耗し忌避効果は全く確認できなかった．一方，定着促進実験においては，表面処理ポリマー材料（ビニロン）の海洋設置実験を先行して行い，親水化部材ならびにタンパク質吸着部材表面に藻類（海苔）の自然定着量が著しく上昇することがわかった．特に，表面親水化部材を用いた場合には，まま材の2倍以上の収量に達した．

在阐明表面改性金属，陶瓷和聚合物材料的化学表面特性以及促进和抑制海洋生物（藻类孢子，贝类幼虫）之间的学术相关性时，我们也在努力将表面修饰的材料放在海上以评估生物素和可持续性。今年。已经表面处理的金属（钛和银）以及聚合物（主要是聚乙烯和乙烯烯）用于促进和抑制藻类孢子和贝类幼虫的建立，并通过在洋洋器中安装表面处理的聚合物组件（其中一些正在进行）来进行实用评估。作为表面处理，水热处理，紫外线照射，大气压等离子体照射和水溶液处理，以制备表面亲水性成分，以及下面描述的各种离子吸附材料和蛋白质吸附材料，以及实验室实验和海洋安装实验。结果，在固定驱虫实验中，当粘附在各种材料表面以及抗菌离子（Ag+，Cu2+，Zn2+）的表面时，在实验室实验中强烈观察到贝类触角的粘附。但是，在海洋装置实验中，由于波浪引起的侵蚀，材料的表面磨损了，并且没有确认驱虫效应。另一方面，在固定促进实验中，我们进行了一项实验，在海洋中安装经过表面处理的聚合物材料（乙烯基），发现自然固定量（海藻）在沉水和蛋白质吸附成员的表面上显着增加。特别是，当使用表面亲水材料时，产量的达到了材料量的两倍以上。