Veelbelovende technologieën komen voort uit de life sciences-sector, waar het voorkomen van ‘biofouling’ van medische apparatuur door dodelijke bacteriën prioriteit heeft. Eén zo’n oplossing is geïnspireerd door de natuurlijke resistentie van haaienhuid voor bacteriële aangroei. Biofilmformatie begint wanneer losdrijvende bacteriën zich tijdelijk aan een oppervlak hechten. Deze bacteriën kunnen zich met haarachtige uitsteeksels verankeren om een permanente binding te maken. Eenmaal gehecht aan het oppervlak vormen uitgescheiden eiwitten en polysacchariden een slijmlaag, waarin de bacteriekolonie beschermd verder groeit.
Bij een scheepshuid vermindert organische aangroei de manoeuvreerbaarheid en de draagcapaciteit van een schip en wordt de stroomweerstand groter. Gevolgen van biofouling zijn ook corrosie en hoge onderhoudskosten. Biofilms kunnen ongeveer 0,5 millimeter dik zijn; macrofoulinglagen enkele centimeters. Maar een biofilmlaag van 0,01 millimeter kan de brandstofefficiëntie al met 1 procent reduceren.
Sharklet Technologies in Florida ontwikkelt oppervlaktetechnologieën die de groei van micro-organismen kunnen verhinderen of juist bevorderen. Het bedrijf werkt aan een biomimetisch oppervlak dat is gebaseerd op de eigenschappen van haaienhuid. Haaienhuid is bedekt met dermal denticles: kleine schubben van maximaal vijf millimeter die lijken op tanden en gevormd zijn van tandbeen. Bij de meeste haaisoorten zijn de denticles als dakpannen met groeven in dezelfde richting georiënteerd. Water dat langs de schubben stroomt, wordt door de groeven geperst en versneld. Daarnaast wordt het water in kanaaltjes geleid, dat het ontstaan van grote wervelingen tegengaat en de stroomweerstand verlaagt. Haaien zwemmen hierdoor vrijwel geruisloos.
Haaienhuid is resistent tegen biofouling. Omdat het water langs de huid in de groeven wordt versneld, is de contacttijd van organismen aanzienlijk kleiner dan wanneer er geen schubben zouden zijn. De textuur van de haaienhuid vermindert bovendien het bruikbare oppervlak waaraan bacteriën en barnacles zich kunnen hechten. Tenslotte bewegen de haaienschubben ten opzichte van elkaar. Ook dat bemoeilijkt aanhechting van organismen.
Informatie: Khalid Tachi, EICB (010-7989830), [email protected].
(Bron: http://brennan.mse.ufl.edu/Research/antifouling.html)
