奥克兰大学生物工程团队研发电场技术对抗水下生物污损

奥克兰大学(University of Auckland)生物工程团队研发出一种新方法,用来解决困扰码头、船主和水产养殖户的水下生物污损(biofouling)问题。

Electroclear 是一家从奥克兰大学生物工程研究所(Auckland Bioengineering Institute,简称 ABI)孵化出的初创公司,利用电场干扰小型海洋生物在特定水下表面附着生长的能力。这是一种永久性、无毒的解决方案,可应用于多种不同形状的物体表面。

“我们听说奥克兰港出现入侵性管须虫(fanworm)之后,意识到生物污损是个大问题,”博士生 Christopher Walker 说。

Walker 和同在 ABI 仿生学实验室(Biomimetics Laboratory)的博士生、公司合伙人 Patrin Illenberger 把各自的生物工程训练用在了这个问题上。

“一开始我们的想法都很糟糕,但大约一年前开始尝试在水下使用电场,”Illenberger 说。

他们发现,如果在水下布设两个独立电极、形成一个完全封闭的电场,就能针对性地干扰特定生物。

“这些生物会尝试附着、生长、产生孢子,我们在每个阶段都设法阻止它们。”——Chris Walker

Electroclear 已在 Port Opua(Bay of Islands)、Orakei 的 Outboard Boating Club,以及 Westhaven Marina 展开试验,探索如何在船体、缆绳、浮筒等不同表面布设电场,并将其连接到岸上的小型电源箱。公司方面保留了部分技术细节未公开,但将玻璃纤维板悬挂在浮筒边缘进行的试验证明了该方法的有效性。

“通电的板子在50天后没有任何生物附着,”Illenberger 说,“而没有通电的板子上则长满了苔藻虫、藻类和藤壶。”

码头试验结果良好后,Electroclear 正推动将这项技术应用到更多场景。

“作为一个与海洋关系如此紧密的岛国,我们在防污损和生物安全方面有真正的机会引领世界,”Walker 说。

这项技术的应用场景看起来十分广泛,从船体到排水系统都可以用到。“接下来要做的是拓展应用场景,我们希望这项技术能在全国的水产养殖和海洋基础设施中进行试验。”

Electroclear 的目标之一是建立一个数据库,记录不同环境条件下各类生物受电场参数影响的情况。“也就是说,客户如果在某个地区遇到特定藻类或幼虫的问题,我们就能知道控制它所需的确切电场参数,”Walker 说。

Electroclear 近期通过奥克兰大学的创业项目 Velocity 获得了资金和导师支持,目前正与科研机构和商业合作伙伴接洽,开发面向海洋基础设施和水产养殖场的应用方案。

除 Walker 和 Illenberger 外,公司成员还包括工程科学副教授 Iain Anderson,他因主导该校世界冠军人力潜艇 Taniwha 的研发而闻名。

“新西兰有独特的生态系统,如果引入一个外来物种,整个生态环境可能会被极大扰乱,”Anderson 说。

“Electroclear 的最终目标是解决一个影响世界各地许多人的国际性问题,让这个世界变得更好。”