מאת: מאיה גבעון
כל מי ששהה תקופה מסוימת סמוך לים (או בתוכו), מכיר את תופעת ה"זקן" הירוק המופיע תוך זמן קצר על כל עצם חדש המוכנס למים. השכבה הירוקה החיה, שכוללת מגוון אורגניזמים ימיים כגון: אצות, בלוטי ים, רכיכות ודומיהם, מתפתחת מזרעים ומיצורים מיקרוסקופיים ששטים במים בחופשיות, עד שהם מגיעים למשטח מתאים, נצמדים אליו, ומתחילים להתפתח. למעשה, התופעה קיימת כמעט בכל מערכת, שבה מים נמצאים במגע ממושך עם עצמים שונים. תופעה זו, המכונה Biofouling ובעברית אילוח מיקרוביאלי, מהווה בעיה עבור כלי שיט, משום שהתוספות החיות משנות את המבנה ההידרו דינאמי שלהם, מאטות אותם וגורמות לעליה בצריכת הדלק שלהם. במילים אחרות, הנוסעים הבלתי רצויים בתחתית כלי השיט מסבים להם נזקים כלכליים.
מאת Fribbi תחת רישיון Creative Commons attributions 3.0
על מנת למנוע את התופעה או להפחיתה, משתמשים בתעשיית כלי השיט בחומרי ציפוי, שמשחררים למים רעלנים המונעים את התפתחות האורגניזמים. רוב חומרי הציפוי האלה מתבססים על בדיל, וביניהם הנפוץ מכולם הוא טרי-בוטיל-טין (TBT). בשנים האחרונות התברר בהדרגה כי הנזק הסביבתי שגורמים חומרים אלה עולה על התועלת מהם. מחקרים גילו, כי החומרים המשתחררים למים נספגים בתאים של היצורים החיים ומשבשים את פעולת המערכת ההורמונאלית ואת מערכת הרבייה שלהם. גם כמויות קטנות מאוד של החומר גורמות להידלדלות חדה באוכלוסיות של מינים שונים, והן אף מסוכנות לבריאות האדם. בעקבות זאת נחתמה בראשית שנות ה-2000 אמנה בין לאומית לשליטה על חומרי anti-fouling המזיקים בספינות, להגבלת השימוש בחומרים אלה.
בשנים האחרונות מושקעים מאמצים רבים במחקר ובפיתוח, למציאת פתרונות חלופיים למניעת אילוח מיקרוביאלי על כלי שייט. הטבע מציע למתבוננים היטב מקורות להשראה: אורגניזמים ימיים רבים אינם מתכסים בכיסוי הירוק, מבלי לזהם את סביבתם. צוות מהמרכז לחדשנות ביומימטית בגרמניה, בחן זרעים של צמחים שונים המופצים במים כשהם חופשיים מצימוח אצות. כדי להתמקד באלופים, השיט הצוות זרעים מ-50 מיני זרעים שונים במי ים, במשך 12שבועות. 12 המינים שנותרו נקיים לחלוטין מאילוח מיקרוביאלי נחקרו על ידי הצוות. התברר שהמעטפת החיצונית של הזרעים הללו מכילה מבנים מיקרוסקופים דמויי שערות, שפשוט מונעות פיזית ממיקרו אורגניזמים שונים להיצמד אליהם. כעת עובדים החוקרים על משטחי סיליקון שמחקים את המבנה הזה, והתוצאות הראשוניות משביעות רצון. המשך המחקר יכלול גם אנליזה כימית של המעטפת החיצונית של הזרעים, כדי לקבוע מה הקשר בין המבנה הכימי של המעטפת לבין יכולתם המיוחדת של הזרעים להישאר חופשיים מאילוח מיקרוביאלי.
למקור הידיעה
צוות מחקר מהמרכז לחדשנות ביומימטית בגרמניה בוחן זרעים של צמחים שונים החופשיים מצימוח אצות. זוהו מבנים מיקרוסקופיים דמויי שערות המונעים התפתחות של מיקרואורגניזמים על פני הזרע. כעת עובד צוות המחקר על פיתוח משטחי סיליקון המחקים מבנה זה, למניעת תופעת האילוח המיקרוביאלי ((Biofouling
כל מי ששהה תקופה מסוימת סמוך לים (או בתוכו), מכיר את תופעת ה"זקן" הירוק המופיע תוך זמן קצר על כל עצם חדש המוכנס למים. השכבה הירוקה החיה, שכוללת מגוון אורגניזמים ימיים כגון: אצות, בלוטי ים, רכיכות ודומיהם, מתפתחת מזרעים ומיצורים מיקרוסקופיים ששטים במים בחופשיות, עד שהם מגיעים למשטח מתאים, נצמדים אליו, ומתחילים להתפתח. למעשה, התופעה קיימת כמעט בכל מערכת, שבה מים נמצאים במגע ממושך עם עצמים שונים. תופעה זו, המכונה Biofouling ובעברית אילוח מיקרוביאלי, מהווה בעיה עבור כלי שיט, משום שהתוספות החיות משנות את המבנה ההידרו דינאמי שלהם, מאטות אותם וגורמות לעליה בצריכת הדלק שלהם. במילים אחרות, הנוסעים הבלתי רצויים בתחתית כלי השיט מסבים להם נזקים כלכליים.
על מנת למנוע את התופעה או להפחיתה, משתמשים בתעשיית כלי השיט בחומרי ציפוי, שמשחררים למים רעלנים המונעים את התפתחות האורגניזמים. רוב חומרי הציפוי האלה מתבססים על בדיל, וביניהם הנפוץ מכולם הוא טרי-בוטיל-טין (TBT). בשנים האחרונות התברר בהדרגה כי הנזק הסביבתי שגורמים חומרים אלה עולה על התועלת מהם. מחקרים גילו, כי החומרים המשתחררים למים נספגים בתאים של היצורים החיים ומשבשים את פעולת המערכת ההורמונאלית ואת מערכת הרבייה שלהם. גם כמויות קטנות מאוד של החומר גורמות להידלדלות חדה באוכלוסיות של מינים שונים, והן אף מסוכנות לבריאות האדם. בעקבות זאת נחתמה בראשית שנות ה-2000 אמנה בין לאומית לשליטה על חומרי anti-fouling המזיקים בספינות, להגבלת השימוש בחומרים אלה.
בשנים האחרונות מושקעים מאמצים רבים במחקר ובפיתוח, למציאת פתרונות חלופיים למניעת אילוח מיקרוביאלי על כלי שייט. הטבע מציע למתבוננים היטב מקורות להשראה: אורגניזמים ימיים רבים אינם מתכסים בכיסוי הירוק, מבלי לזהם את סביבתם. צוות מהמרכז לחדשנות ביומימטית בגרמניה, בחן זרעים של צמחים שונים המופצים במים כשהם חופשיים מצימוח אצות. כדי להתמקד באלופים, השיט הצוות זרעים מ-50 מיני זרעים שונים במי ים, במשך 12שבועות. 12 המינים שנותרו נקיים לחלוטין מאילוח מיקרוביאלי נחקרו על ידי הצוות. התברר שהמעטפת החיצונית של הזרעים הללו מכילה מבנים מיקרוסקופים דמויי שערות, שפשוט מונעות פיזית ממיקרו אורגניזמים שונים להיצמד אליהם. כעת עובדים החוקרים על משטחי סיליקון שמחקים את המבנה הזה, והתוצאות הראשוניות משביעות רצון. המשך המחקר יכלול גם אנליזה כימית של המעטפת החיצונית של הזרעים, כדי לקבוע מה הקשר בין המבנה הכימי של המעטפת לבין יכולתם המיוחדת של הזרעים להישאר חופשיים מאילוח מיקרוביאלי.
למקור הידיעה
