2019-04-11 22:36:01
船在空气信封中滑动

摩擦,腐蚀和生物膜是运输中的三个主要问题。研究项目“空气保持表面”(ARES) - 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)与波恩和罗斯托克大学的合作项目 - 研究新型船舶涂层,这种涂层在水下永久保留空气层,因此,帮助大大减少这三个问题。 ARES现已获得联邦教育和研究部(BMBF)颁发的验证奖。

“除了研究和教学,创新是KIT的三个平等核心任务之一。我们要做的是将科学发现用于工业和社会,”KIT总裁Holger Hanselka教授说。 “因此,我很高兴KIT协调的新型船舶涂料项目今年获得了BMBF颁发的验证奖。我非常亲切地祝贺KIT的Thomas Schimmel和他的研究团队以及波恩和罗斯托克的大学。这个成功。“

ARES研究新型船舶涂料,通过该涂料,空气层永久地保留在水下,这大大降低了表面的摩擦阻力。同时,船舶与水之间的空气封套可防止船舶涂料和生物膜(污垢)和腐蚀物中有毒物质的释放。协调员Thomas Schimmel在应用物理研究所(APH),纳米技术研究所(INT)和KIT能源系统材料研究中心(MZE)工作,他的团队开发了基于水的空气保持表面。 salvinia效应。

由KIT的物理学家Thomas Schimmel教授和波恩大学的植物学家Wilhelm Barthlott教授与罗斯托克大学的流体力学专家Alfred Lederer教授密切合作研究了salvinia效应,使某些植物,如水生蕨类Salvinia molesta,能够在水下呼吸。为此目的,水生蕨类植物覆盖着类似小拂面的特殊毛发,具有特殊的化学异质性:个别毛发具有防水性,每根毛发都有吸水尖端,可粘附在水上并永久稳定保留的空气层。在其资助计划“验证科学研究的技术和社会创新潜力”中,联邦教育和研究部支持ARES项目。验证奖授予那些成功将验证阶段获得的结果转换为申请的优秀项目。

“在了解了salvinia效应后,我们意识到其技术实施的巨大经济和生态潜力,”Thomas Schimmel说。全球约90%的国际贸易通过航运进行。如果船舶被水下的空气封套封闭,则可以解决运输的三个主要问题:摩擦,腐蚀和生物膜。 “我们开发了在水下保留这种空气层的人造表面。我们在五年多前放置在水下的早期原型仍被永久性空气层覆盖。”

基于永久保留水下空气的表面(“空气涂层技术”),将开发新型仿生船舶涂层,因此船舶将被水下的空气封套封闭。这种新型环保技术具有减少摩擦的巨大潜力,也可作为环保“防污”涂层的基础,该涂层不会向海洋释放任何毒物,并且还可确保防腐蚀。到目前为止,船体已经被含有重金属的防污涂料覆盖,以防止藻类和贝壳的沉淀。

“我们证明了空气涂层技术可以减少约20%的摩擦,因为船舶和水之间的摩擦力会被船舶和空气之间的摩擦所取代,”Thomas Schimmel解释道。 “未来,这些创新的表面可能会提高能源效率,从而有助于环境保护。”

目前,空气涂层技术正在进一步发展。在由Thomas Schimmel协调的欧盟AIRCOAT项目下,合作伙伴使用自粘箔系统将空气层保留在水下的表面上。总共有十个合作伙伴参与了由欧洲委员会根据地平线2020计划资助的项目。在由巴登 - 符腾堡基金会资助并由Schimmel管理的项目框架内,研究了空气涂层技术的其他应用。此外,分拆ACT Aircoating Technologies GmbH的成立是为了将新技术商业化。

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