新京报讯（记者张建林）2023年6月8日是第15个世界海洋日，今年海洋日的主题是“保护海洋生态系统 人与自然和谐共生”。新京报记者从哈尔滨工程大学获悉，日前，该校一支学生科创团队为保护海洋环境、推进“双碳”目标，研发出一款全球首创的诱导型涂料，并被行业专家称为“一项颠覆传统认知的海洋工程防腐技术”。
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值得注意的是，该防腐涂料与海洋生物牡蛎有关。将海洋生物与防腐涂料相结合，不仅能大幅度提升海洋工程的耐久性，还能从多方面改善海洋生态环境。
2017年，在哈尔滨工程大学航建学院吕建福老师的带领下，团队成员前往山东青岛进行实际工程考察，发现当地市南区海域栈桥附近的一些工程建筑，存在严重的钢筋混凝土腐蚀情况。
吕建福称，海水中含有大量氯离子，当渗透进混凝土中的氯离子达到一定浓度，就会破坏钢筋钝化膜引起局部钢筋锈蚀，产生的铁锈会进一步降低钢筋混凝土的抗腐蚀性能。
经多处考察，同学们发现海域附近附着有牡蛎的工程结构很少出现钢筋锈蚀情况，通过现场取样，并带回学校实验室检测后发现，牡蛎附着其上能将混凝土抗氯离子渗透的性能提升3倍以上。
致密附着着牡蛎的混凝土试件。哈尔滨工程大学供图
团队队长、哈尔滨工程大学航建学院研三学生黄建涛假设，或许可以研发出一种能把牡蛎诱导附着在建筑表面的材料，把它应用到钢筋混凝土工程的建设中。基于此前的结论，团队成员提出开发一种诱导牡蛎附着的涂料，来减弱海水对工程结构的腐蚀。
在老师的指导下，团队定下科研目标，经过调研和查阅文献，决定采用一种叫硫铝酸盐的低碳水泥，其碳排放量为普通水泥的三分之一，且能在20分钟内硬化。决定用硫铝酸盐水泥作为涂料主体后，团队成员开始进入诱导性涂料开发及涂料性能测试等阶段。
要使更多的牡蛎附着在防腐涂料上，开发出合适的诱导剂是关键一步。试验过程中，研发团队面临着不少难题。如某些诱导剂可以显著提高牡蛎的附着数量，但涂料强度、流动性会大幅降低；有些诱导剂则会大幅度延缓涂料固化时间，需要进一步改良诱导剂的性能才能达成目的。
团队在真实海洋环境的岸边涂抹涂料。哈尔滨工程大学供图
经过三年的不懈努力，团队研发出了重防腐与生态修复一体化海洋工程涂料。该涂料中含有自主开发的诱导剂，能促进海洋中的牡蛎幼虫在工程结构表面附着生长，形成致密保护层，达到防腐目的。同时，由于牡蛎的滤食作用，因而具有净化水体、降低二氧化碳排放、优化海洋环境等功能。
团队成员表示，项目利用牡蛎附着性强的生物特性，研发的新型涂料具有高效率重防腐、生态修复和零甲醛排放的特点。且牡蛎具有群聚效应，涂有该款涂料的海工建筑的抵抗腐蚀能力不仅不会减弱，反而会逐步增强。该涂料不仅不含污染环境的甲醛等挥发性有机物，还能实现一定的固碳能力，大大降低总碳排放，真正实现“高耐久与生态修复一体化”。
据介绍，码头、跨海大桥等海底工程结构建筑以及生态海岸的建设都可以使用该涂料，实现海岸工程50年以上的服役寿命，修复局部海洋生态的目标。
编辑 陈静
校对 李立军
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