Fig. 1 Test dei pannelli prima e dopo l'immersione in acqua di mare in diversi momenti. Credito:SIAT
Il biofouling è una sfida per i sensori subacquei, in particolare per il monitoraggio in situ a lungo termine in ambienti marini. Il biofouling sulle superfici dei sensori in situ può ridurne la durata operativa, aumentare i costi e la frequenza della manutenzione e causare deriva del segnale ed errori nei dati.
I prodotti naturali con proprietà antivegetative sono promettenti fonti di antivegetative ecocompatibili. Tuttavia, la maggior parte degli studi utilizza solo test di laboratorio per valutare l'efficacia antivegetativa dei prodotti naturali.
Recentemente, i ricercatori dell'Istituto di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze e dell'Università di Xiamen hanno scoperto che la camptotecina (CPT) mostra un'efficace attività antivegetativa e una minore tossicità nell'acqua di mare.
Il loro studio è stato pubblicato su International Biodeterioration &Biodegradation il 18 marzo.
Lo studio ha mostrato una copertura di macrofouling significativamente inferiore sulle aree dipinte con la vernice a base di CPT rispetto alle aree non verniciate in sei materiali in nove mesi di immersione in acqua di mare.
I pannelli testati erano realizzati con sei diversi materiali, inclusi tre metalli (acciaio inossidabile 316 L, lega di titanio TC4 e lega di alluminio 7075) e tre plastiche (poliossimetilene, cloruro di polivinile e teflon). Questi materiali sono ampiamente utilizzati per la costruzione di alloggiamenti per sensori subacquei.
Fig. 2 Adesione biologica sulla superficie dell'alloggiamento del sensore Marine in situ con una vernice a base di CPT (a destra) rispetto a quella non trattata (a sinistra). Credito:SIAT
I ricercatori hanno appeso questi pannelli sotto una zattera galleggiante nella baia di Xiamen, in Cina, dal 7 luglio 2019, a una profondità di 1 m in acqua di mare per nove mesi.
Dopo nove mesi di immersione, la vernice a base di CPT ha mostrato buone prestazioni antivegetative, riducendo il biofouling del 73,33%–96,41% rispetto alle aree di controllo non verniciate (copertura del 100%). In particolare, l'antivegetativa di materiale plastico è risultata migliore di quella di materiale metallico.
"I nostri risultati suggeriscono che la vernice a base di CPT potrebbe essere utilizzata come potenziale soluzione per controllare il biofouling degli alloggiamenti dei sensori per applicazioni in situ a lungo termine in ambienti marini", ha affermato il prof. Feng Danqing, uno degli autori corrispondenti di questo studio .
Inoltre, dal 22 giugno 2020 il team ha anche installato tre sensori subacquei sotto una piattaforma di boa di superficie ormeggiata a Daya Bay, Shenzhen, Cina. Dopo quattro mesi di spiegamento sotto una boa di superficie nell'ambiente marino, i sensori sono rimasti ancora puliti .
"Vale la pena notare che la vernice a base di CPT ha anche un grande potenziale per altre strutture artificiali sommerse in ambiente marino, come scafi di navi, piattaforme petrolifere e impianti di acquacoltura", ha affermato il Prof. Li Jianping, l'altro autore corrispondente dello studio.
