具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1～3所示，一种基于介电弹性体表面失稳的抗海洋生物淤积实验系统，包括实验平台、监测装置、数据处理平台、高压电源；实验平台包括基座、第一电极、介电弹性体组件、第二电极，介电弹性体组件包括刚性基板和介电弹性体薄膜，介电弹性体薄膜粘贴在刚性基板上，刚性基板与基座固定连接，第一电极和第二电极分别连接介电弹性体组件的两侧，高压电源分别电连接第一电极和第二电极；监测装置安装在实验平台的外侧，监测装置与数据处理平台电连接。

第一电极包括第一导电层和第一接线片，高压电源通过第一接线片连接第一导电层，第二电极包括第二导电层和第二接线片，高压电源通过第二接线片连接第二导电层，第二导电层为柔性导电层，第一导电层与刚性基板固定连接，第一导电层、刚性基板、介电弹性体薄膜、第二导电层从下至上依次排布。

实验平台还包括顶部框架，顶部框架对介电弹性体的预拉伸状态起辅助支承作用，顶部框架为矩形框架，顶部框架位于介电弹性体薄膜的上方，顶部框架的侧面设有镂空部，镂空部连通顶部框架的内部和外侧，便于侧部摄像机的观测。

实验平台还包括底部框架，刚性基板通过底部框架安装在基座上，底部框架的材料为PLA。

第二导电层为导电碳膏层，第一导电层为铝箔。导电碳膏涂抹在介电弹性体薄膜上形成第二导电层。

监测装置包括顶部摄像机、侧部摄像机和显微镜。顶部摄像机和侧部摄像机用于观测介电弹性体薄膜表面的失稳形态，显微镜用于观测生物淤积的去除过程。

一种基于介电弹性体表面失稳的抗海洋生物淤积实验系统还包括位置转换装置，位置转换装置包括安装轴和底座，基座通过安装轴与底座转动连接，安装轴的外侧设有第一工位和第二工位，实验平台通过基座的转动在第一工位和第二工位之间切换；顶部摄像机位于第一工位的上方，侧部摄像机位于第一工位的外侧，显微镜位于第二工位的上方。

显微镜为荧光显微镜，顶部摄像机和侧部摄像机均为高速摄像机。

介电弹性体薄膜的材料为VHB4910，基座的材料为PLA，刚性基板的材料为PVC。

高压电源的高压输出端连接第一接线片，高压电源的接地端连接第二接线片。

第一接线片和第二接线片的材料均为铝箔，顶部框架和底部框架的材料均为PLA。当实验平台处于第一工位时，侧部摄像机的镜头朝向镂空部。数据处理平台包括数据处理装置和显示装置。高压电源能够为实验平台提供0～30kV的高压电。

实验平台的制作和安装流程如下：首先，对介电弹性体薄膜进行单轴预拉伸，将预拉伸后的介电弹性体薄膜固定粘贴在刚性基板上，并将顶部框架固定安装在介电弹性体薄膜上，之后在介电弹性体薄膜上培养海洋生物淤积，如硅藻生物膜、细菌生物膜等，培养完成后，将刚性基板、介电弹性体薄膜、基座、第一电极、第二电极进行组装，从而完成实验平台的制作，接着将实验平台安装在位置转换装置上，并与高压电源电缆相连。

实验时，手动调整将实验平台转动至第一工位，然后控制高压电源输出一个特定电压值，使用顶部摄像机和侧部摄像机观测和记录在该电压下介电弹性体薄膜表面所产生的失稳形态，之后将实验平台调整至第二工位，选择生物淤积密度较高区域作为显微镜观察区域，控制高压电源输出周期性电压值，该电压值与上述特定电压值一致，使用显微镜观测和记录在该周期性电压值下生物淤积的去除过程。

通过数据连接，将监测装置观测和记录的介电弹性体薄膜表面的失稳形态及生物淤积去除过程导入到数据处理平台中，并通过高速摄像机运动分析软件VL 3.0和荧光显微镜图像分析软件ImageView对实验现象进行数据化处理。

数据化处理的过程如下：使用高速摄像机运动分析软件VL 3.0对失稳前的介电弹性体薄膜进行标定点标定，观察失稳后标定点位置的变化，获得失稳的总体形态和具体形态参数，即波长、幅值、凹坑深度、范围等。使用荧光显微镜图像分析软件ImageView对失稳前后显微镜观察区域内的细胞数量或生物膜面积进行对比分析，获得海洋生物淤积的去除效果。

实验人员可根据从数据处理平台获得的量化实验结果，即介电弹性体薄膜表面的失稳形态参数及海洋生物淤积的去除效果，通过调节输入电压和介电弹性体薄膜的预拉伸倍数，进而改变介电弹性体薄膜的表面失稳褶皱拓扑构型，以达到去除不同海洋生物淤积的目的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。