海洋中的许多生物长期生活在海洋环境中,但是其体表却不会受到海洋污损的侵蚀,受上述现象的启发,本论文构建了一种新型海洋防污皮肤。该皮肤以海洋中的海豚和珊瑚作为仿生原型,一方面模仿海豚高弹性皮肤的性能,选取硅橡胶RTV-2做为仿生防污薄膜的基材,以多层石墨烯为填料,制备得到了具有海豚皮肤高弹性的特点的GP(Grapheme platelet多层石墨烯)膜;另一方面,仿照花环珊瑚分泌抑菌物质的特性通过添加抑菌剂的方法在GP膜的基础上制备得到抑菌GP膜,同时,仿照花环珊瑚的表面的特殊结构在抑菌GP膜表面构造了触手状的结构最终得到防污皮肤。利用微型电子试验机对所制备的纯硅胶膜、GP膜、1%、3%和6%季铵盐含量的抑菌GP膜的力学性能进行了测试。拉伸和压缩试验测试的数据结果表明:硅橡胶RTV-2作为基底材料具有较好的力学性能,石墨烯的添加能够进一步的降低材料的拉伸模量和压缩模量,也就是说可以使材料在受到同等外力的作用下可以产生更大的形变量,使所制备的GP膜与海豚皮肤的特性更为贴近;添加不同含量的季铵盐的抑菌GP膜的拉伸和压缩模量并没有发生明显变化,这表明季铵盐的添加对于材料的拉伸和压缩模量没有较大的影响。通过静态抑菌测试试验,对比了纯硅胶膜、石墨烯GP膜、1%、3%和6%季铵盐含量的抑菌GP膜在菌液中培养一定时间后,膜表面所粘附细菌数量和形态的变化。试验结果表明:有机硅季铵盐的添加能够有效地抑制细菌的生长和粘附,且季铵盐的含量并不是越大效果越好,综合对比来说3%季铵盐含量的抑菌GP膜效果最好。通过动态的抑菌试验测试,对比了防污皮肤表面触手间距、触手长度、触手排列方式和表面水流速度等因素对抑菌效果的影响,利用所设计的正交试验的对比分析,得出了四种因素的最优组合方式:表面触手的间距为5mm,长度为5mm,水流速度为0.6m/s,触手的排列方式为交错形。综合对比了位于纯硅片和抑菌GP膜上的细菌形态及静态和动态抑菌试验的结果,对于所设计的防污皮肤的抑菌机制进行了分析,总结发现:细菌对于所依附表面的侵蚀作用大多发生在细菌的衰亡期,在细胞膜破裂后,依靠其自身细胞液及分泌物对所依附的表面进行侵蚀,使其自身牢牢地黏附在所依附的表面上。本论文所设计的防污皮肤能够有效的抑菌细菌的生长从而延长细菌到达衰亡期所需的时间,同时皮肤表面的触手在动态水流的作用下能够有效的阻碍细菌的粘附作用,通过材料和结构的协同作用可以有效的防止细菌的粘附和侵蚀。