法利用电化学技术使海水中的舷窗不受污染

采用光学系统工作的深海观测设备所遇到的难题之一，便是观测口上容易结一声能生物膜，影响视线。法国国家科学研究中心（SNRS）和“电化学接口和系统试验室”（LISE）的研究人员，合作开发出一种很有前途的电化学保护技术。其原理是采用海水的受控电解，在需要保护的观测孔上产生自由氯。深海摄像机的观测孔便可以在5个月内保持清洁。

在需要保护的舷窗上覆盖一层二氧化锡S_nO₂薄膜，作为透明的电极来使用。将这一透明的电极以一定的电势极化，便可以通过将海水中所含的氯离子氧化，产生爪维尔水，或称次氯酸水(HCIO)。法国国家科学研究中心的研究小组优化了二氧化锡薄膜的组成成份(通过高温喷雾热解形成镀层)，以取得很好的导电性能和数月的使用寿命。该装置还包括一个反电极和一个参考电极。法国海洋应用研究所将这一原理应用于深海探测摄像机的舷窗，三个电极便设在舷窗的正面。到目前为止，在各种不同地点进行的试验表明，这种阳极保护装置可以使舷窗的透明性保持3到5个月。

这种装置对环境的影响非常小，所以也就倍受关注。这种工艺在防止污染的过程中，只在需要保护的舷窗上产生少量的次氯酸水。

另外，这种技术也通过与法国国家科学研究中心和巴黎第六大学共同创办的维尔弗朗施(villefranche)海洋学研究试验室合作，正应用于ANTARES研究项目当中。ANTARES研究项目是探测和研究地中海的特高能中微子的一个项目。研究人员正在测试这种方法对设在地中海2600米深处拍摄浮游植物的高分辨率摄像机舷窗的清洁作用。

采用这种技术时，对有源保护设施所需要的能源如何管理，是非常重要的一点。研究人员对各种不同长短的极化周期(从十分钟到几个小时)成功地进行了试验。

如果将从未极化过的二氧化锡薄膜浸入海水中，该薄膜上趋向于形成一层生物膜。相反，如果在浸人海水之前，对该薄膜进行过时间足够长的阳极极化，使薄膜上产生一层氯，便能够在强制极化中断之后，保持其防止污染的特点。这种无源的保护模式寿命有限，但也可以将清洁作用保持几天的时间。

除了在玻璃上采用这种技术之外，研究人员还研究了采用等离子体辅助气相沉积技术(PACVD)，在透明聚合物的基底上镀涂二氧化锡薄膜的可能性，比如PMMA(聚甲基异丁烯酸)。从中期来看，这些研究为水底自清洁设施的设计开启了新的应用前景。这项研究工作是与皮埃尔和玛丽·居里大学以及巴黎国家高等化学学院合作创立的“等离子体工艺和表面处理工程试验室”合作进行的。