Investigadores de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR, Singapur, desarrollaron una estrategia ecológica para detener la recolección de bacterias y organismos marinos en objetos sumergidos en agua de mar. Trabajar bajo las innovadoras soluciones antifouling marinasprograma, los científicos han creado un recubrimiento seguro basado en polímeros.
Las incrustaciones marinas dañan gravemente los barcos, los sistemas de filtración de agua de mar y las instalaciones portuarias, y conducen a reparaciones costosas y que requieren mucho tiempo. Las incrustaciones también corroen los cascos de los barcos, lo que aumenta su consumo de combustible. Ha demostrado ser destructivo para dispositivos de alto rendimiento específicos para el sector marítimo.industria, como equipos de comunicación subacuática y sensores de boya.
Las medidas tradicionales contra las incrustaciones marinas se basan en recubrimientos que liberan sustancias conocidas como biocidas, que disuaden o matan estos microorganismos. Pero, estos compuestos también dañan el hábitat marino, especialmente en bahías y puertos poco profundos, dejando una extensa huella ecológica.
En su búsqueda de recubrimientos alternativos a los biocidas, Anbanandam Parthiban y compañeros de trabajo del Instituto A * STAR de Ciencias de Ingeniería Química y el Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales han descubierto los llamados polímeros de poli metil oxazolina PMOx que previenen los microorganismosde pegarse a las superficies y, donde hay contacto, facilitar su desprendimiento.
Según Parthiban, los polímeros poco adhesivos que forman capas de hidratación en superficies recubiertas han surgido como posibles agentes antiincrustantes. "El poli metil oxazolina es la tercera generación de polímeros hidrofílicos en foco", agrega. Parthiban describió un péptido similar a un péptidocolumna vertebral química, que muestra una mayor resistencia a la oxidación que su predecesor polietilenglicol ampliamente estudiado. Esto lo hace atractivo para el rendimiento a largo plazo, un desafío importante en el diseño de agentes antiincrustantes.
Parthiban explica que PMOx generalmente se ancla en las superficies a través de interacciones electrostáticas, que pueden anularse mediante detección de carga en soluciones de alta fuerza iónica, como el agua de mar. Para evitar este problema, los investigadores unieron covalentemente las cadenas de polímero a las superficies mediante curadoprecursores funcionalizados con grupos terminales reactivos utilizando luz ultravioleta.
Después de una reducción inicial en el grosor, los recubrimientos permanecieron intactos cuando se sumergieron en un proxy de agua de mar durante dos meses. Redujeron efectivamente el asentamiento de larvas y algas de percebes, independientemente de la masa de polímero y la carga superficial.
Los recubrimientos también pueden tener aplicaciones biomédicas, ya que reducen la unión de las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli. "La adhesión bacteriana mostró una fuerte respuesta a la carga superficial", agrega Parthiban.
Los investigadores están hablando con socios industriales potenciales sobre la posible implementación de estos nuevos recubrimientos en aplicaciones de alto valor. Además, en un esfuerzo continuo por encontrar tecnologías libres de biocidas, están creando materiales de recubrimiento que satisfacen la diversidad de organismosen varios cuerpos de agua.
Los investigadores afiliados a A * STAR que contribuyen a esta investigación son del Instituto de Ciencias de Ingeniería Química y del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales
referencia
[1] He, T., Jańczewski, D., Jana, S., Parthiban, A., Guo, S. et al. Revestimientos eficientes y robustos que usan poli 2-metil-2-oxazolina y sus copolímerospara la prevención de incrustaciones marinas y bacterianas. Journal of Polymer Science Parte A: Polymer Chemistry 54, 275-283 2016.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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