p Submerja-o e eles virão. Algas marinhas oportunistas, cracas, e filmes bacterianos podem sujar rapidamente quase qualquer superfície subaquática, mas os pesquisadores agora estão usando os avanços da nanotecnologia e da ciência dos materiais para projetar revestimentos subaquáticos ecologicamente corretos que repelem esses clandestinos biológicos. p “A água do mar é um sistema biológico muito agressivo, "diz Gabriel Lopez, cujo laboratório na Duke University estuda a interface de filmes bacterianos marinhos com superfícies submersas. Embora a abundante abundância de vida oceânica torne os recifes de coral e as poças de maré destinos turísticos atraentes, para navios cujos cascos ficam cobertos de lodo, toda esta vida pode, literalmente, ser uma grande chatice. Em apenas uma classe de destróier da Marinha dos EUA, o acúmulo biológico é estimado em mais de US $ 50 milhões por ano, principalmente em combustível extra, de acordo com um estudo de 2010 realizado por pesquisadores da Academia Naval dos EUA e do Naval Surface Warfare Center em Maryland. A bioincrustação marinha também pode atrapalhar a operação de sensores oceânicos, trocadores de calor que sugam água para resfriar sistemas mecânicos, e outros equipamentos subaquáticos.
p Tradicionalmente, o fabricante de um navio pode aplicar tinta contendo biocida, projetado para envenenar quaisquer organismos colonizadores, para a parte inferior do casco. Contudo, essas tintas geralmente contêm metais pesados ou outros produtos químicos tóxicos que podem se acumular no meio ambiente e causar danos involuntários a peixes ou outros organismos marinhos. Para substituir tintas tóxicas, cientistas e engenheiros estão agora procurando maneiras de manipular as propriedades físicas dos revestimentos de superfície para desencorajar a colonização biológica. "Nosso objetivo final é desenvolver uma tecnologia mais verde, "Lopez diz.
p Lopez e seu grupo se concentram em uma classe de materiais chamada superfícies responsivas a estímulos. Como o nome implica, os materiais irão alterar suas propriedades físicas ou químicas em resposta a um estímulo, como uma mudança de temperatura. Os revestimentos sendo testados no laboratório de Lopez apresentam rugas em escala micro ou nano, sacudindo colônias viscosas de bactérias marinhas de maneira semelhante a como um cavalo pode torcer a pele para espantar moscas. Os pesquisadores também consideram como um estímulo pode alterar as propriedades químicas de uma superfície de uma forma que pode diminuir a capacidade de aderência de um organismo marinho.
p No Simpósio AVS, realizada de 30 de outubro a 4 de novembro em Nashville, Tenn., Lopez apresentará resultados de experimentos em dois tipos diferentes de superfícies responsivas a estímulos:uma que muda sua textura em resposta à temperatura e a outra em resposta a uma voltagem aplicada. As superfícies responsivas à voltagem estão sendo desenvolvidas em colaboração com o laboratório de Xuanhe Zhao, também pesquisador da Duke, que descobriu que cabos isolantes podem falhar se eles se deformarem sob tensões. "Surpreendentemente, o mesmo mecanismo de falha pode ser útil na deformação de superfícies de revestimentos e na remoção de incrustação biológica, "Zhao disse.
p "A ideia de uma superfície ativa é inspirada na natureza, "acrescenta Lopez, que se lembra de ter ficado intrigado com a questão de como os tentáculos ondulantes de uma anêmona do mar são capazes de se limpar. Outras superfícies biológicas, como pele de tubarão, já foram copiados por engenheiros que buscam aprender com os sistemas antiincrustantes bem-sucedidos da própria natureza.
p As superfícies do modelo que Lopez e sua equipe estudam ainda não estão em formas adequadas para aplicações comerciais, mas eles ajudam os cientistas a entender os mecanismos por trás de mudanças eficazes na textura ou química. A compreensão desses mecanismos também ajudará a equipe a desenvolver materiais e métodos para controlar a bioincrustação em uma ampla gama de contextos adicionais, inclusive em implantes médicos e superfícies industriais. Como uma próxima etapa, a equipe vai testar como as superfícies são capazes de sacudir outras formas de vida marinha. Eventualmente, a equipe espera submergir painéis de teste revestidos em águas costeiras e aguardar a chegada da vida marinha, mas espero que não fique muito aconchegante.
