Fig. 1 Testpaneler före och efter nedsänkning i havsvatten vid olika tidpunkter. Kredit:SIAT
Biofouling är utmanande för undervattenssensorer, särskilt för långsiktig in situ-övervakning i marina miljöer. Bioförorening på in situ sensorytor kan förkorta deras livslängd, öka kostnaderna och frekvensen för underhåll och resultera i signaldrift och datafel.
Naturprodukter med antifouling-egenskaper är lovande källor till miljövänliga antifoulingmedel. Men de flesta studier använder endast laboratorietester för att utvärdera antifouling-effekten av naturliga produkter.
Nyligen har forskare från Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid Chinese Academy of Sciences och Xiamen University funnit att camptothecin (CPT) uppvisade effektiv antifouling-aktivitet och lägre toxicitet i havsvatten.
Deras studie publicerades i International Biodeterioration &Biodegradation den 18 mars.
Studien visade signifikant lägre täckning av makropåväxt på områden målade med den CPT-baserade färgen jämfört med de omålade områdena i sex material under nio månaders nedsänkning i havsvatten.
De testade panelerna var gjorda av sex olika material, inklusive tre metaller (316 L rostfritt stål, TC4 titanlegering och 7075 aluminiumlegering) och tre plaster (polyoximetylen, polyvinylklorid och teflon). Dessa material används ofta för att konstruera undervattenssensorhus.
Fig. 2 Biologisk vidhäftning på ytan av det marina in situ-sensorhuset med en CPT-baserad färg (höger) kontra obehandlad (vänster). Kredit:SIAT
Forskarna hängde dessa paneler under en flytande flotte i Xiamen Bay, Kina, sedan den 7 juli 2019, på ett djup av 1 m i havsvatten i nio månader.
Efter nio månaders nedsänkning uppvisade den CPT-baserade färgen bra antifouling-prestanda, vilket minskade biofouling med 73,33 %–96,41 % jämfört med kontrollomålade områden (100 % täckning). Speciellt var bottenfärgen av plastmaterial bättre än den hos metallmaterial.
"Våra resultat tyder på att den CPT-baserade färgen skulle kunna användas som en potentiell lösning för att kontrollera biopåväxten av sensorhus för långvariga in situ-applikationer i marina miljöer", säger professor Feng Danqing, en av motsvarande författarna till denna studie .
Dessutom hade teamet också placerat ut tre undervattenssensorer under en förtöjd ytbojplattform i Daya Bay, Shenzhen, Kina, sedan den 22 juni 2020. Efter fyra månaders utplacering under en ytboj i den marina miljön förblev sensorerna fortfarande rena .
"Det är värt att notera att den CPT-baserade färgen också har stor potential för andra konstgjorda nedsänkta strukturer i marin miljö, såsom fartygsskrov, oljeplattformar och vattenbruksanläggningar", säger Prof. Li Jianping, den andra motsvarande författaren till studien.
