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18世纪末，英王乔治三世瞥见了航运业的未来。英国皇家海军审计长查尔斯·米德尔顿爵士(Sir Charles Middleton)带着远见来到女王面前。他的演讲伴随着一个演示——一艘被称为“泰坦尼克号”的军舰的特殊改装模型。国王的目光很快就落在了水线以下包裹着微缩船体的闪闪发光的铜板上。
英国伦敦格林尼治皇家博物馆的船模馆长西蒙·斯蒂芬斯说:“这是……我们应该说，被装饰得很华丽。”当国王听说钢板可以通过排斥海洋生物使船只更快时，他就被卖了。到18世纪80年代初，整个英国海军舰队也得到了奢华的待遇:数百艘军舰装饰着铜板，就像重叠的屋顶瓦片一样，以缓解水流过它们。
米德尔顿和他的铜板或多或少解决了一个由来已久的海上难题。自从长途航行出现以来，在海上长时间停留的船只返回港口时，船体被藤壶、海藻和其他海洋垃圾污染了。这减慢了血管的速度——想象一下，试着把一个黏糊糊的、凹凸不平的菠萝推过水。工人们辛苦劳作数天或数周，将船只刮干净。但由于铜对许多海洋生物有毒，米德尔顿的镀铜船保持光滑。
时至今日，铜仍被应用于许多远洋船舶——通常是作为某些红色防污漆的成分。与18世纪一样，铜制船体防止污垢，使船体更光滑，阻力更小。这减少了燃料消耗，降低了碳排放。更少的污染也意味着更少的潜在入侵海洋物种被运往世界各地。
然而，随着新法规收紧排放要求，船东比以往任何时候都更加重视船体涂层。在幕后，寻找更好、更环保的解决方案的步伐正在加快。
面临的挑战是找到有效的、可持续的涂料，既不消耗地球，也不将重金属浸出到海洋中。船东必须谨慎选择。英国埃塞克斯大学(University of Essex)的海洋生物学家尼克·奥尔德雷德(Nick Aldred)解释说，即使是船体粗糙度的微小增加，也会对排放产生巨大影响:“如果有藤壶，你就会损失很大。”
当一艘船进入水中时，细菌和浮游植物很快就会在船体上定居。荷兰一家研究污垢和腐蚀的公司enendure的海洋生物膜专家Maria Salta说，这些微生物会形成一层生物膜，吸引其他生物，最终船体会被藤蔓和海藻结块。
因此，如果你拥有一艘船，想要阻止这种情况发生，一般来说，你有两个选择，萨尔塔说:要么是基于生物杀灭剂的涂层，要么是释放污染的涂层。
就像米德尔顿的铜板一样，生物杀灭涂层杀死了试图附着在船体上的生物。但也有可能做得太过火，杀菌剂涂层三丁基锡(TBT)就是一个危险的灾难性例子。这种有效的防污涂层在船体上使用了几十年，但它污染了航道，导致牡蛎的外壳变厚，以至于这些生物再也无法打开外壳进食。2008年，TBT在国际上被禁止。
萨尔塔说，另一种选择是一种防垢涂层，就像用不粘锅做饭一样。生物通常不会附着在防污涂层上，即使附着了，它们也会很弱地附着在涂层上，南京工商学院并在船舶航行时脱落。
以硅基涂料Sigmaglide为例，PPG工业公司在大约20年的时间里一直在逐步更新和改进。有一段时间，涂层是透明的。“申请非常困难;PPG防污和去污全球产品经理乔安娜·范·赫尔蒙德说:“你看不到你喷在哪里了。”
该公司很快添加了一种颜料，并对涂层进行了调整，使其对温度和湿度不那么敏感，从而更容易在世界各地的造船厂喷洒到船体上。今年3月，该公司公布了这种涂料的最新版本。范赫尔蒙德拒绝详细说明它的工作原理，但他说，这种涂层与水发生反应，在纳米尺度上对齐，变得格外光滑。
然而，Van Helmond说，在实验室试验中，涂层显著降低了阻力。与传统的防污涂料(如PPG自己的杀菌剂Sigma Ecofleet 290)相比，该公司声称其新型超级光滑涂料可以将船舶的碳排放量减少35%。
然而，与其他选择相比，防污涂料可能会很昂贵。正如奥尔德雷德所指出的，这些涂层只有在水不断冲刷船体时才能正常工作。这使得防污涂料对于长期处于静止状态的船舶(如海军舰艇)就不那么有用了。
在米德尔顿铜板的足迹下，解决污垢的创新继续发展，一些最尖端的努力减少污垢和拖动功能，与现有涂层完全不同。
例如，荷兰阿克苏诺贝尔公司以鲨鱼为原型设计了一种有质感的覆盖物。它没有试图把船体弄得非常光滑，而是模仿了鲨鱼皮特有的粗糙度，这种粗糙度可以自然地减少阻力和防污。这种纹理已经成功地应用于天津大学仁爱学院怎么样 商用飞机的机身上，以减少空气中的阻力，尽管阿克苏诺贝尔尚未报告在水中取得同样的成功。(该公司没有回应置评请求。)
其他科学家正在寻求使用超声波或紫外线来阻止海洋生物附着在船体上。在微生物有机会附着在容器上之前杀死它们，可以防止藤壶和其他偷渡者附着的生物膜的形成。奥尔德雷德警告说，这些方法尚未得到充分评估，可能会带来一些不幸的副作用。“例如，我们是否要选择和培育抗紫外线的藻类?你可以想象各种后果，”他说。
在他们自己的工作中，奥尔德雷德和他的同事们希望开发出一种能够真正促进生物膜形成的物质。而是一种特殊的生物膜。他说，研究小组已经发现了能够降解藤壶胶的细菌，藤壶胶可以防止大型海洋生物在船体上定居。
他解释说:“我们在项目中开玩笑说，如果我们成立一家公司来销售这种黏液，我们会把它叫做船酸奶。”“这是一种为你的船提供的益生菌。”
他们的研究尚未发表，奥尔德雷德拒绝透露进一步的细节，尽管他说，到目前为止，他对结果感到满意。
至少不再需要皇室的批准。乔治三世国王会用船酸奶做什么?
