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【科创人物】盖科生物:全新超滑、抗粘附涂层,打破“卡脖子技术壁垒”


以下内容来源“绍兴市柯桥区科技园”,原文链接https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg4NjExMjgzOA%3D%3D&mid=2247486142&idx=1&sn=cc6d9bf6dc655dde34bc8546d333a963&scene=45#wechat_redirect



粘附,是世界性难题。每年,因海洋生物粘附所导致的船舶能耗,造成数十亿美元的经济损失,大大加剧了温室效应;生活中,油渍、水珠、油漆等等的粘附现象也随处可见,带来诸多的生活困扰与不便。


近年来,学术、应用界都在不断尝试攻克粘附难题,各类突破性创新材料技术不断涌现。然而,普遍存在的不稳定性有毒等弊点阻碍着技术深远普及。

科技园内,以赵仕芳博士为首的科研团队,为解决粘附难题作出标杆!公司的超滑、减阻和抗粘附涂层,利用仿生可储存自分泌结构特性,可接受持续5万次破坏性清洗,依旧保持润滑效果。


目前,公司累计获得融资2000余万元,与浙江清华长三角研究院、电子科技大学、浙江大学等多家知名机构建立了紧密合作。


本期人物专访,我们特别采访

——绍兴盖科生物科技有限公司赵博士

感受超滑、抗粘附涂层的神奇力量

科 /创 /人 /物

Tursday,Apr.2

2020年第 02 期

本期人物 | 赵仕芳

绍兴盖科生物科技有限公司总经理

? 德国萨尔大学和马克思普朗克聚合物研究所博士

?绍兴“海内外英才计划”A类人才

曾任职于德国莱布尼兹新材料研究所,浙江清华长三角研究院第三届“海纳创新创业大赛”一等奖。在清华长三角研究院大力支持下,赵博士携团队落户科技园,致力于全新抗粘附涂层的开发。

Part 1

仿生自储备自补充技术

核心技术 国内首创

打破“卡脖子技术壁垒”

超滑、减阻和抗粘附涂层的核心技术,在2012年入选“全球百大发明”。我们在原技术上开展突破性研究,研制出具有“自储备自补充”性能的全新涂层!


采访纪要


Q

赵总,能简单介绍下公司的主研方向吗?


A:我们公司主要研发一种全新超滑、减阻和抗粘附涂层,运用仿生“自储备自补充”的核心技术,解决自然界粘附问题带来的船舶能耗大、海洋污染及医疗技术领域革新方面的问题,这项技术在国内是首创!可以说打破了“卡脖子技术壁垒” !

Q

抗粘附技术为何被称“卡脖子技术”?技术壁垒在哪块?


A:粘附是很严重的问题。每年因海洋生物粘附导致的船舶能耗,造成数十亿美元损失;医疗手术用的内窥镜,一旦沾染血渍模糊视野,给病人带来痛苦更增加手术风险;还有油烟机粘附油渍、安防摄像头粘附水渍等,都给生活带来困扰。


国内外为解决粘附难题制备了各种润滑、减阻、抗黏的自清洁涂层,但稳定性都不高,受到物理刮擦或清洗后润滑性会消失,无法长期发挥作用;携带毒性,危害环境和人类生存。

Q

我们的超滑、减阻和抗粘附涂层功能是什么?“新”在哪块?


A:超滑涂层是在固体表面形成一层100nm厚的超滑流动液膜,降低接触面摩擦系数,从而防止物体粘附,该技术曾获2012年“全球百大发明”!


为解决市面上的自清洁涂层稳定性差、无法水下使用的难题,我们对超滑涂层进行全新升级,自主研发仿生蚯蚓结构,仿照蚯蚓皮肤“自储备自补充”特性,增加涂层的稳定性与抗磨性。5万次破坏性清洗显示,我们的涂层摩擦系数稳定在0.2左右,润滑度与世界上最好的轴承(摩擦系数0.1-0.3)类似。


核心技术剖析——自储备自补充


◆蚯蚓钻土壤过程中,体表粘液被土壤刮擦掉,会自身分泌新润滑剂到体表,以保持长期润滑性能,我们的涂层就借鉴了这个,黄色气囊存有大量润滑液,在表面润滑剂刮擦掉后,分泌新润滑剂到表面,维持长期润滑效果。

◆黑色点为对照样本,不作处理;红色点为进行机械性破坏,用刀子刮擦后用水清洗,摩擦系数急剧升高,但随着逐渐加压又急剧下降,因为重新释放了新润滑剂。

?仅0.2毫米涂层,5年长期润滑效果

?经持续5万次破坏性清洗,润滑效果依旧


核心技术剖析——自修复


◆技术材料由具有动态特性的氢键交联网络构建形成,具有自愈性。基材切开后,润滑液使材料外观和一部分机械性能迅速修复,促进切口处分子链运动扩散,加速恢复。

▲抗机械摩擦


▲抗机械切割(30s内自修复)

Part 2

超滑涂层的革新应用


采访纪要


Q

目前,您公司研发的超滑涂层主要运用在哪几方面?


A:核心技术最早被运用于军方,目前已经被美国军方采用,装备于海岸巡逻艇。我们进行技术革新后,把涂层应用在船舶、医疗、安防等各个领域。其他的衍生应用还有很多,例如国外运用这项技术制作了一款高档风衣,能有效抗泥污抗油渍,保持衣物长期整洁。

“超滑船舶抗污剂”

海洋与人类,都少点负担

▲ 繁琐的海船船底清理工作

◆海洋生物附着船底形成密集的生物附着层,大大增加船体表面粗糙度,增加航行阻力也加速船体腐蚀,带来巨大的能耗损失。

Q

传统海船船底清理技术或产品的不足?


A:为减少海洋生物粘附,要对船底进行定期清理,需要把整条船架起来,清理过程极其繁琐


也会在船底涂装含毒性的防污漆,通过有毒成分缓释来防止海洋生物粘附,防污漆中的毒性成份导致严重的海洋生态灾难,且这类漆不耐水冲,防污效期短,一段时间就要补充功能漆。



Q

我们的涂层运用到船底后,带来哪些优势?


A:我们的船舶防污漆产品,是不含任何生物杀虫剂的环保防污涂料,自分泌疏水聚合物,即使在海洋生物生长旺盛季节和水域,也能提供优异的防污性能,并保持长期润滑效果,大大减少航行阻力,提高燃油效率并减少二氧化碳排放

“内窥镜防雾抗污帽”

突破性解决污物粘附

Q

超润滑涂层为微创手术带来哪些便利?


A:微创手术中,血污会落在内窥镜上遮挡视野,这个时候只能把它取出,清洗后再顺进去,既增加了手术时间,也增加了患者痛苦,运用了我们的内窥镜防雾抗污帽,能保持镜头表面润滑,血液/组织液无法粘附,保持内窥镜视野长时间清晰。

“超润滑软骨组织工程支架”

骨关节炎患者的福音

Q

骨关节炎症形成原因?目前医学上如何处理?


A:人体骨与骨之间有一层非常有韧性的软骨,随着年龄增大,软骨会磨薄,甚至因一些外力影响磨出一些坑来,暴露出里面的硬骨。


软骨内没有神经和血管,所以在磨损过程中我们感觉不到痛,一旦磨损到硬骨就会疼痛难忍,形成骨关节炎。现在治疗骨关节炎一般两种方法,①早期打止痛药,吃止痛药,吃药固然可以止痛,但骨间磨损依旧存在,等到磨的很严重,生活受影响,那就只能做②骨关节置换,将所有的软骨面都切掉,安装两个金属头,换“骨间摩擦”为“金属摩擦”。


Q

治疗骨关节炎症,盖科有新办法?


A:我们运用了一种软骨再生技术,在软骨磨损位置铺设一块带支架的小块,其功能类似于盖楼用的脚手架,自体的骨髓干细胞会粘附在支架上,重新生长出软骨组织,再生出软骨。但新生的软骨比原来的软骨性能差不少,尤其在润滑性能上,我们的超滑涂层就很好的弥补了这个润滑性缺失,并且长期自补充自分泌,让手术一劳永逸,无后顾之忧。


▲盖科生物——新型软骨再生技术

Part 3

前景展望

赵博士说,选择在哪落户看重的不仅是优惠政策等硬指标,优质服务等软指标同样是影响抉择的关键。而服务,恰恰是柯桥的金字招牌。落户以来,领导们对“盖科”很关心,为我们提供很好的研发生产场地,还帮我们解决了“全供全备”、“水压不稳”等难题,为我们生物研究型企业提供了完备的保障。


同时,柯桥地理位置优越,紧邻杭州、上海,营商环境和氛围都很好,非常利于初创型企业孵化成长!柯桥还是纺织之都,我非常希望能与纺织企业进行深入合作,让超滑涂层能在纺织领域作新的尝试。


针对疫情,我们近期还研发了一台酸性氧化电位水生成器,用以生成新型高效含氯消毒剂,助力疫情防控。这台生成器体积小,外形简洁、便于携带,只需要普通的自来水和氯化钠,通过生成器进行电解,就可以生成一种新型高效含氯消毒剂,具有杀菌率高、安全可靠、不留残毒等优点。目前该生成器产水量可达每天1.4吨,我们将消毒剂提供给科技园内企业免费使用,如果有这方面需求或合作意向的企业可以与我们联系。


▲盖科生物向科技园食堂、物业捐赠消毒水


发展历程

合作伙伴




期望合作



军队及民用领域船舶业

安防相关企业、纺织行业


 
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