Bioinspired Zwitterionic Nanowires with Simultaneous Biofouling Reduction and Release

生物污染 结垢 材料科学 纳米技术 涂层 化学工程 纳米线 图层(电子) 粘附 纳米结构 复合材料 化学 生物化学 工程类
作者
Jing Wang,Brian Macdonald,Tae H. Cho,Taylor Repetto,Kai Sun,Anish Tuteja,Neil P. Dasgupta
出处
期刊:Small [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smll.202400784
摘要

Abstract Marine biofouling is a complex and dynamic process that significantly increases the carbon emissions from the maritime industry by increasing drag losses. However, there are no existing non‐toxic marine paints that can achieve both effective fouling reduction and efficient fouling release. Inspired by antifouling strategies in nature, herein, a superoleophobic zwitterionic nanowire coating with a nanostructured hydration layer is introduced, which exhibits simultaneous fouling reduction and release performance. The zwitterionic nanowires demonstrate >25% improvement in fouling reduction compared to state‐of‐the‐art antifouling nanostructures, and four times higher fouling‐release compared to conventional zwitterionic coatings. Fouling release is successfully achieved under a wall shear force that is four orders of magnitude lower than regular water jet cleaning. The mechanism of this simultaneous fouling reduction and release behavior is explored, and it is found that a combination of 1) a mechanical biocidal effect from the nanowire geometry, and 2) low interfacial adhesion resulting from the nanostructured hydration layer, are the major contributing factors. These findings provide insights into the design of nanostructured coatings with simultaneous fouling reduction and release. The newly established synthesis procedure for the zwitterionic nanowires opens new pathways for implementation as antifouling coatings in the maritime industry and biomedical devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SciGPT应助幽悠梦儿采纳,获得10
1秒前
1秒前
shanghe发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Emper发布了新的文献求助10
2秒前
TTTTT发布了新的文献求助150
2秒前
快乐雅青完成签到,获得积分10
2秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助大漠孤烟采纳,获得10
4秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
云云完成签到 ,获得积分10
5秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Weining发布了新的文献求助10
6秒前
gym完成签到,获得积分10
6秒前
SciGPT应助司空珩采纳,获得10
7秒前
Emper完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
淡然老头完成签到 ,获得积分10
10秒前
啊啊啊完成签到 ,获得积分10
11秒前
传奇3应助三寸光阴一个鑫采纳,获得10
11秒前
木南楠a完成签到,获得积分10
12秒前
自信飞柏完成签到 ,获得积分10
12秒前
Lalabi8bola完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
光亮灯泡发布了新的文献求助10
12秒前
征途不休发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807720
关于积分的说明 7874164
捐赠科研通 2465918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312504
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630154
版权声明 601912