La technologie SLIPS de Wyss, inspiré par la lèvre lisse d'une cruche carnivore qui envoie les insectes glisser vers leur perte, profiter du fait qu'il est très difficile pour un organisme de s'attacher à une surface liquide. SLIPS se compose d'une surface solide imprégnée d'une surcouche de lubrifiant liquide qui est maintenue en place de sorte que tout ce qui entre en contact avec la couche liquide glisse simplement tout de suite. Les SLIPS ont déjà démontré leur efficacité contre les bactéries et les algues, mais les moules représentent un ennemi particulièrement intimidant. Leurs pieds musclés produisent des filaments adhésifs appelés fils byssaux dont les extrémités, appelées plaques adhésives, contiennent des protéines adhésives spéciales qui éliminent les molécules d'eau de la surface cible pour permettre aux plaques de s'y lier. "Les moules ont maîtrisé l'habileté de coller dans un environnement sous-marin, bien que l'eau soit le plus grand ennemi de l'adhérence, " dit Miserez. Ce système leur permet de se lier extrêmement bien aux surfaces :de grandes accumulations de moules peuvent peser jusqu'à 1, 700 livres par pied carré.

Pour déterminer si SLIPS pourrait tenir tête à ces biosalissures expertes, l'équipe NTU dirigée par Miserez a placé des moules vertes asiatiques sur des panneaux avec un motif "en damier" de différents types de surfaces antifouling non biocides sous l'eau, et laissez les moules choisir où attacher. Deux types différents de surfaces glissantes imprégnées d'huile de silicone comme lubrifiant ont été évalués :une très mince, revêtement 2D à base de silice et nanostructuré appliqué couche par couche (i-LBL) et un revêtement plus épais, revêtement 3D de type matrice fait du polymère commun polydiméthylsiloxane (i-PDMS). Versions sans lubrifiant de ces revêtements, un revêtement 2D à base d'oxyde de tungstène, verre non revêtu, et deux revêtements anti-encrassement non biocides disponibles dans le commerce (Intersleek™ 700 et Intersleek™ 900) ont été inclus à des fins de comparaison. Après 24 heures, Intersleek ? 700 avaient ~75 plaques adhésives de moules par panneau tandis que l'i-PDMS n'avait que cinq plaques de moules sur un des quinze panneaux au total, indiquant que les moules ne l'ont pas fait, En réalité, tenez-vous bien à i-PDMS.

Non content de déterminer le gagnant du pari, les chercheurs du NTU ont poursuivi leur enquête pour déterminer exactement pourquoi les moules ne se sont pas facilement liées à l'i-PDMS :les fils eux-mêmes n'ont-ils pas collé, et/ou les moules ont-elles refusé de les attacher ? Pour répondre à la première question, l'équipe a mesuré la force nécessaire pour arracher les fils byssaux des moules des différentes surfaces, et trouvé que les fils attachés à l'Intersleek? les revêtements nécessitaient deux à six fois la force nécessaire pour retirer les fils de l'i-PDMS, et les fils attachés aux revêtements non infusés nécessitaient dix fois plus de force. "C'est probablement parce que la surcouche liquide des surfaces infusées de lubrifiant résiste au déplacement par les protéines adhésives des moules, maintenir la surface lubrifiée et donc éviter le grippage des fils byssaux, " dit le co-premier auteur Shahrouz Amini, Doctorat., qui était chercheur à NTU à la fin de l'étude et qui est maintenant chercheur à l'Institut Max Planck des colloïdes et des interfaces à Potsdam, Allemagne. En effet, lorsqu'une analyse biochimique détaillée des empreintes de moules a été effectuée, des signatures biomoléculaires des protéines adhésives ont été trouvées sur tous les matériaux de contrôle mais pas sur les surfaces glissantes de Wyss.

Pour voir si les moules tentaient également d'attacher moins de fils byssaux, les chercheurs les ont placés sur chacune des surfaces et les ont observés en temps réel. Les moules sur les surfaces LBL et PDMS non infusées se sont comportées normalement, les sonder avec leurs pieds pendant quelques secondes avant de sécréter des fils, qui s'est formé en 30 secondes environ. Ceux sur des surfaces glissantes 2D, cependant, les a sondés pendant une durée significativement plus longue (30-80 secondes) et n'a pas sécrété de threads, tandis que ceux sur i-PDMS ont affiché plusieurs comportements aberrants :ils ont choisi d'attacher leurs fils soit à leurs propres coquilles, soit à une voisine, surface non revêtue de SLIPS; ils sécrétaient un gel visqueux qui ne se solidifiait pas en un fil; ou ils ont sondé la surface pendant quelques secondes seulement avant de rentrer rapidement leur pied dans leur coquille sans tenter de sécréter un fil. « En plus de perturber les fils byssaux eux-mêmes, les surfaces imprégnées de lubrifiant confondaient les moules, leur faire décider qu'ils n'étaient pas des endroits valides pour s'attacher, " dit Amini.