如何阻止海洋生物在油轮上定居？解决这个问题需要创造性的答案，比如来自化学领域的答案。如果藤壶在油轮上定居，油轮关心什么？好吧，考虑到这些船只的巨大尺寸，你会想：什么都没有。Axel Rosenhahn教授说：“然而，海洋生物在船舶表面的定居是一个巨大的问题。”。“据计算，它们会大大增加流动阻力，导致船舶的燃料消耗增加高达60%。”更不用说二氧化碳排放了。
这就是为什么德国波鸿鲁尔大学化学与生物化学学院生物界面研究小组的负责人已经着手让船体上的生活尽可能不舒服。当然，这个想法并不新鲜。自古以来，藻类、细菌、贻贝和藤壶就伴随着船只。Rosenhahn说：“过去，它们被杀生物涂层所阻挡。”。活性成分三丁基锡特别受欢迎：一种广谱杀菌剂，当缓慢释放时，可以杀死任何试图在船表面定居的生物。然而，事实证明，这种活性成分就像一种激素，在鱼体内积累，从而进入食物链。
Rosenhahn说：“因此，三丁基锡在21世纪初从市场上消失了。”。“然后，人们试图找到毒性较小的方法来防止船上的生物污染。”的确，仍然存在释放有毒物质的涂层，如铜，这在自然界中也会发生。但是，许多港口出台的严格规定意味着此类涂料的使用正在减少。水冲走了生物污垢
我们需要的是替代方案——当提出想法时，天空是极限。Rosenhahn的研究小组依靠生物污垢释放技术。
其目的不是首先阻止生物体附着在船上，而是削弱它们的控制力。在这种情况下，它们只会在船行驶时被水流冲走。Rosenhahn解释说：“问题在于，不仅仅是一个物种会附着在船上，而是一个由不同生物组成的整个群落，每个生物都有自己的专长。”。例如，候选者包括各种细菌和硅藻。两者都形成生物膜并隐藏在里面。藻类、藤壶和贻贝是在船体上安家的最大物种。Rosenhahn说：
“有一段时间，人们认为他们中的一些人先来了，为其他人做好了准备。”。“但事实并非如此。每种物种都是单独到达的，并以自己独特的方式附着在一起。”不同形式的依恋
许多细菌和藻类分泌出一种凝胶状基质，首先使基质变干，然后粘附在其上。Rosenhahn说：“考虑到让任何东西在水下粘附是多么困难，这是一种在进化过程中发展起来的迷人技术。”在幼虫阶段，藤壶等较大的海洋生物四处移动，寻找可以定居的地方。
它们的蜕变只有在附着自己之后才开始。Rosenhahn解释说：“一旦这个过程开始，就不能再逆转了，这意味着选择正确的地点肯定存在风险。”。“我们观察到藤壶幼虫首先通过在表面上行走和测试抓握来测试它们选择的位置。它们用两条腿行走，即所谓的触角，上面覆盖着细小的毛发，类似于壁虎的触角。根据表面的性质，脚或多或少很容易脱落；这也是它们测试是否会粘住的地方。”
NO抑制细菌
为了使这些附件专家的生活尽可能困难，Rosenhahn的团队依赖于各种厚度、形状和成分的聚合物。“你希望表面尽可能滑，”他解释道。“最好有点蓬松，但当然不要太厚。”使用婴儿尿布中的水凝胶进行的测试失败了，因为海水中的细沙粒会将所有东西聚集在一起。一般来说，海洋涂层的厚度不得超过130微米左右：否则涂层将过于昂贵。
研究人员目前对由天然糖化合物和所谓的硅烷作为交联单元制成的杂化聚合物特别感兴趣。它们结构紧凑，形成薄层，本身具有高度惰性，易于清洁。它们还可以额外配备氨基官能团，从而释放一氧化氮（NO）。NO是一种天然存在的分子，例如，当细菌的栖息地不能满足它们的所有需求时，细菌会释放这种分子，使它们受到压力，生物膜溶解。Rosenhahn解释说：“NO是细菌不在这里定居的信使。”。
另一种策略是将同时带有两个电荷的分子——所谓的两性离子——掺入涂层中。它们能很好地结合水，使表面更难干燥，这反过来又使生物体更难附着在表面。在实验室里，研究小组正在用这种类型的各种涂层以及专门培养的细菌和硅藻进行测试。为了尽可能接近海洋条件，潜在的定植剂总是在移动的水中释放到涂层表面上，为了比较，也释放到未涂层表面上。在设定的时间间隔后，研究人员在显微镜下分别计数附着在样品上的细菌和藻类的数量。
如果涂层上的含量明显低于对照，即如果在实验室中证明其有效，则在海中的旋转盘上进行测试。Rosenhahn说：“我们的目标是让这种涂层在需要更新之前保持其功能约七年。”。“更频繁的干船坞时间太贵了。”