原標題：“鯊魚皮”塗層

提起鯊魚皮的仿生應用，人們往往聯想到灰黑色的鯊魚皮泳衣。這種裝備可以有效減少水中的阻力，幫助游泳運動員創造了許多世界紀錄。不過和我們想象的不同，鯊魚遊動速度快並非因為面板光滑，相反，鯊魚皮相當粗糙。但神奇的是，相比海洋中的其他大型生物，鯊魚沒有藻類、藤壺等海洋生物附著的困擾，具有天然抗汙能力。科學家由此獲得靈感開發的船舶塗層，如今已成為無毒環保的防汙設計新思路。

為什麼鯊魚的面板防汙效果出眾呢？這要從其本身的結構特性說起。在顯微鏡下，你會發現鯊魚皮上有一層緊密的鱗片，科學家依據形狀特點將這種鱗片稱為盾鱗。這些V形盾鱗之間形成的溝槽讓水流快速從中流過，降低了鯊魚在海水中游弋的阻力。同時，盾鱗的存在使得鯊魚皮表面形成了許多高低、長短不一的凸起，從而有效防止海洋生物附著。

不少海洋生物都與附著在身上的小型生物和平共處，比如海龜和鯨魚的體表總能看到藻類和藤壺的蹤跡，還有許多看不見的細菌。不過，若是海上的船隻和設施被附著生物相中作為棲身之所，可就不是那麼雲淡風輕的事情了。據統計，全球至少有2000種海洋附著生物，其中半數以上生活在近海和海灣處。如果船舶船體上不使用防生物汙損的防護塗料，不出兩個月，船底就會被各種海洋附著生物覆蓋得幾乎看不出原樣。海洋生物的附著會給船舶和海洋設施帶來很大危害，它們將增加船舶的航行阻力，導致航速降低和燃料消耗的增加，加速金屬腐蝕，縮短船舶和海洋設施的使用壽命。

因此，防汙防腐塗料一直是船舶工業研究的熱門課題。然而，在相當長的時間裡，人類對附著在船舶上的海洋生物採取的都是“毒殺”策略，銅、砷、鎘、鉛、汞和錫等化合物都被使用過。面對人們的“毒殺”，海洋裡的細菌等生物將為了生存而產生抗藥性、發生變異；有害物質多年分解不掉，也會沉積在生物體內，對海洋環境造成破壞，最終損害人類自身的健康。

於是，環境友好型防汙塗料成為時下的研究重點，在這方面已經有了很多大膽而新鮮的嘗試。美國佛羅里達大學的材料科學研究小組利用鯊魚皮防止海洋生物附著的微觀結構原理，研製出一種對環境無害的艦艇防護塗層。它由數十億個微小的菱形凸起物組成，在小功率電流的作用下，這些菱形凸起物表面的稜可以鼓起或縮回。這一動態變化能夠有效去除船體表面的泥沙、腐質，從而避免藻類、貝類等生物的黏附。相信在不久的將來，人類的海上活動將擺脫對有毒防汙劑的依賴，與海洋真正做到和平相處。

圖為鯊魚皮的微觀結構。