A equipe de pesquisa do Instituto de Tecnologia e Engenharia de Materiais de Ningbo, da Academia Chinesa de Ciências, desenvolveu com sucesso um novo revestimento composto poliurea-poliuretano (PUDF), adequado para aplicações em profundidades oceânicas completas. O ambiente de águas profundas representa a fronteira da exploração marítima, mas equipamentos de engenharia marinha enfrentam problemas de forte pressão hidrostática, alta salinidade e bioincrustação/corrosão induzida por comunidades microbianas durante operações em toda a coluna d’água. Sistemas de proteção multicamadas tradicionais tendem a se degradar e não resistem a condições extremas, tornando o desenvolvimento de um único revestimento com proteção combinada contra bioincrustação e corrosão um desafio crucial.

Para resolver esse problema, os pesquisadores utilizaram projeto molecular preciso e engenharia de interfaces em escala nanométrica para preparar um revestimento integrado PUDF com propriedades antissujeira e anticorrosão. O revestimento combina moléculas antibacterianas (DFFD) com nanosheets de óxido de grafeno funcionalizado (GO-COOH), formando um sistema de proteção dupla. Ele atua inibindo o metabolismo de purinas das bactérias e suprimindo a síntese de nucleotídeos, exercendo efeito antissujeira, enquanto a camada de óxido de grafeno fornece uma barreira física que bloqueia íons corrosivos e metabólitos, mantendo a dupla funcionalidade de proteção mesmo em condições extremas de águas profundas.

Os resultados experimentais confirmaram a eficácia do revestimento em toda a coluna oceânica. Durante mais de dois meses, ele impediu efetivamente a adesão de grandes organismos fouling no Mar da China Oriental (profundidade de 2 m) e de comunidades microbianas no Mar das Filipinas (profundidade de 7.730 m). Além disso, em ambientes simulados de alta pressão (15 MPa), alta salinidade e elevada concentração bacteriana, o revestimento demonstrou excelente resistência à corrosão após longos períodos de imersão. Este estudo fornece insights valiosos para o projeto de mecanismos de proteção integrada de revestimentos de alto desempenho em ambientes extremos.