[发明专利]具有颜色的抖动的海洋UV反射性涂层

说明书

本发明提供了一种包括具有涂覆层（100）的船体（21）的船舶（1），所述船舶（1）还包括防生物污积系统（200），所述防生物污积系统（200）包括光学介质和配置成提供UV辐射的光源，其中所述光学介质（270）对于光是透射的，其中所述光学介质包括辐射逸出表面和第二光学介质表面，透射光学介质材料的至少部分配置在所述辐射逸出表面和所述第二光学介质表面之间，其中所述光学介质配置成与所述涂覆层的至少部分相邻，所述第二光学介质表面配置成比所述辐射逸出表面更靠近所述船体（21），其中所述防生物污积系统（200）配置成在远离所述船体（21）的方向上在所述辐射逸出表面的下游提供所述UV辐射，并且其中所述船舶（1）还包括图案，所述图案包括有色节段和UV反射性节段，透射光学介质材料的至少部分配置在所述图案和所述辐射逸出表面之间。

技术领域

本发明涉及包括防生物污积系统的船舶。本发明还涉及一种光学介质（单元），其可以由这样的防生物污积系统所包括。本发明也涉及一种将所述防生物污积系统配置到船舶的方法。

背景技术

防生物污积方法是本领域已知的。例如，US2013 / 0048877描述了一种用于对受保护表面进行防生物污积的系统，该系统包括配置成生成紫外光的紫外光源以及接近受保护表面放置并且被耦合以接收该紫外光的光学介质，其中所述光学介质具有垂直于所述受保护表面的厚度方向，其中所述光学介质的与所述厚度方向正交的两个正交方向平行于所述受保护表面，其中所述光学介质配置成提供所述紫外光的传播路径，使得所述紫外光在所述光学介质内在与所述厚度方向正交的两个正交方向中的至少一个上传播，并且使得在沿着所述光学介质的表面的点处，所述紫外光的相应部分从所述光学介质中逸出。

发明内容

生物污积或生物学污积（本文中也表示为“污积”）是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的积累。生物污积有机体的种类高度多样化，并且远远超出了藤壶和海藻的附着。据一些估计，超过1700个物种（包括超过4000种有机体）对生物污积负有责任。生物污积被划分成包括生物膜形成和细菌粘附的微污积，和作为较大型有机体的附着的宏污积。由于不同的化学性质和生物学性质（其决定了什么防止有机体落定），这些有机体也被分类为硬或软的污积类型。含钙质（硬）污积有机体包括藤壶、结壳苔藓虫、软体动物、多毛动物和其它管状蠕虫以及斑马贻贝。不含钙（软）污积有机体的示例是海藻、水螅虫、藻类和生物膜“粘液”。这些有机体一起形成污积群落。

在若干情况下，生物污积产生大量的问题。机器停止工作，进水口被堵塞，并且船只的船体遭受增加的阻力。因此，防污积（即，去除污积或防止污积形成）的主题是众所周知的。在工业过程中，生物分散剂可以用来控制生物污积。在不那么受控制的环境中，利用使用抗生物剂的涂层、热处理或能量脉冲杀死或驱除有机体。防止有机体附着的无毒性机械策略包括选择具有光滑表面的材料或涂层，或创建类似于鲨鱼和海豚皮肤的纳米级表面拓扑结构，其仅提供差的锚点。船只的船体上的生物污积引起阻力严重增加以及因此增加的燃油消耗。据估计，燃料消耗中多达40%的增加可以归因于生物污积。由于大型油轮或集装箱运输船每天可消耗高达200,000欧元的燃料，通过利用有效的防生物污积的方法，大量节省是可能的。

令人惊讶的，看起来可以有效地使用UV辐射来基本上防止与海水或湖泊、河流、运河等中的水接触的表面上的生物污积。借此，提出了一种基于光学方法，特别地使用紫外光或辐射（UV）的方案。看起来，利用足够的UV光，大多数微生物被杀死、致使失活或不能繁殖。这种效应主要受UV光总剂量的支配。杀死90％的某种微生物的典型剂量是10 mW/h/m²。

防污积辐射的应用可能不总是简单的。可以使用光学介质来照射大的区域，但是这种解决方案可能只有例如在港口中的休息期间才有可能。

令人惊讶的是，一个好的解决方案看起来是光学介质作为一种第二皮肤的应用。包括这样的光学介质的UV发射元件与例如船只的船体相关联，并且UV辐射（在远离船舶的船体的方向上）从UV发射元件的辐射逸出表面发出。该辐射逸出表面然后可以配置成物体的外表面的部分。