PROTECTIVE COATINGS | INNOVATIONS
SHIPS THAT SAIL THE SEAS FOUL TO SLIME. WHAT DO WE KNOW ABOUT THIS UNIVERSAL FOULING PROBLEM? Le navi che solcano i mari si incrostano di melma. Che cosa sappiamo di questo universale problema di incrostazione?
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Ship slime is a smart microbial lifestyle: microalgae, bacteria and other microbes produce an extracellular matrix that adheres the microorganisms to the surface, and provides cohesion within the biofilm and protection from mechanical and chemical disruption. La melma navale è uno stile di vita microbico intelligente: microalghe, batteri e altri microbi producono una matrice extracellulare che fa aderire i microorganismi alla superficie e fornisce coesione all’interno del biofilm e protezione da interruzioni meccaniche e fisiche.
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irstly, we know that the marine industry is not alone in facing a slime challenge. As fouling control coatings researchers at AkzoNobel, we are interested in the drag consequences of biofilms (slime) on ships (Fig. 1). Surgeons worry that biofilms on implanted medical devices can harbour pathogens, or that biofilms in chronic wounds result in long lasting infections. Biofilms in dairy plants can result in food spoilage. Accumulated biofilms in power plant cooling towers can drastically reduce heat exchange. Biofilms can reduce the cross-sectional area of pipes, resulting in drinking water transport inefficiencies or blockage of fuel lines. Dental biofilms lead to painful tooth decay and other health problems. And biofilms are even a potential problem in space, where they might act as hotbeds of microbially induced corrosion on 1 long term installations like the International Space Station. Whether marine, clinical, industrial or extra-terrestrial, biofilms are characterised by properties that give them superpowers of persistence which are especially vexing in industrial contexts. A biofilm is made of living microorganisms embedded in an extracellular polymeric matrix produced by some or all of the cells, and typically is adhered to an immersed surface (Fig. 2). The microbial community diversity can range from biofilms dominated by only a few species of bacteria to highly diverse environmental biofilms that contain thousands of species of bacteria, microalgae,
N. 25 - 2018 APRIL - ipcm® Protective Coatings
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nnanzitutto sappiamo che l’industria navale non è l’unica a dover affrontare la sfida posta dalla melma. Come ricercatori di vernici per il controllo delle incrostazioni presso AkzoNobel, siamo interessati alle conseguenze della formazione di biofilm (melma) sulle navi (fig. 1). I chirurghi si preoccupano del fatto che i biofilm sui dispositivi medici impiantati possano ospitare agenti patogeni, oppure che nelle ferite croniche possano provocare infezioni di lunga durata. I biofilm nei caseifici possono causare il deterioramento degli alimenti. Nelle torri di raffreddamento possono ridurre drasticamente lo scambio di calore. I biofilm possono diminuire la sezione delle tubazioni, causando inefficienza nel trasporto di acqua potabile o il blocco delle condutture di carburante. I biofilm dentali causano dolorose carie e altri problemi di salute. E i biofilm sono un potenziale problema © AkzoNobel nello spazio, dove possono diventare focolai di corrosione microbica su installazioni di lunga durata come la Stazione Spaziale Internazionale. Che siano marini, clinici, industriali o extra-terrestri i biofilm sono caratterizzati da proprietà che gli conferiscono superpoteri di perseveranza, particolarmente fastidiosi nei contesti industriali. Un biofilm è composto da microorganismi incorporati in una matrice polimerica extracellulare prodotta da alcune o da tutte le cellule e tipicamente aderenti ad una superficie sommersa (fig. 2). La diversità della comunità microbica può spaziare da biofilm dominati solo da alcune specie di batteri a biofilm ambientali altamente diversificati, che conten-