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以色列研究者:3D打印陶瓷珊瑚礁,復現珊瑚礁的復雜生活環(huán)境

以色列四所頂尖大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新穎的 3D 打印工藝,可以幫助保護全球重要的珊瑚礁。他們在《Science of The Total Environment》發(fā)表了題為《Emerging 3D technologies for future reformation of coral reefs: Enhancing biodiversity using biomimetic structures based on designs by nature》的研究。研究團隊結合3D掃描、環(huán)境 DNA 采樣和3D打印算法,成功制造了獨特的3D打印陶瓷珊瑚礁,能夠保護珊瑚并促進(jìn)整個(gè)珊瑚礁生態(tài)系統的再生。

△珊瑚礁保護方法概述

1. 首先,該團隊掃描了水下珊瑚礁的形貌,獲取了珊瑚礁的照片,從中可以得到準確的三維3D模型。為了計算珊瑚礁的復雜形態(tài)并了解其形態(tài)如何促進(jìn)珊瑚礁的物種多樣性,研究團隊拍攝了數千張圖像用于實(shí)驗研究。

2.然后,該團隊利用分子方法收集環(huán)境遺傳信息,以提供有關(guān)生活在珊瑚礁中的生物的數據。該數據與其他參數(例如核心珊瑚礁特征)相結合,應用進(jìn)“3D技術(shù)算法”,從而構建有關(guān)珊瑚礁的交互式參數模型。然后可以設計該模型以精確適應所需的珊瑚礁環(huán)境。

3.最后,該團隊使用陶瓷3D打印工藝將數字模型轉化為實(shí)物。此次打印的珊瑚礁材料是一種獨特的陶瓷材料,其在水下具有天然多孔的性質(zhì)。據研究人員稱(chēng),所設計制造的珊瑚礁能夠為珊瑚礁修復提供理想條件。

其他3D打印珊瑚礁
由于全球變暖和沿海地區城市化加速等因素,世界珊瑚礁正在迅速減少,許多珊瑚礁已經(jīng)滅絕。結果,這給依賴(lài)珊瑚礁生存的海洋生物帶來(lái)了巨大壓力,隨后對我們海洋的生物多樣性產(chǎn)生了災難性影響。

●增材制造是正在探索的眾多技術(shù)之一,以幫助珊瑚礁恢復健康,早在2015年研究者就開(kāi)始嘗試生產(chǎn)3D打印珊瑚礁,此后的研究在將3D打印的珊瑚結構融入海洋環(huán)境方面取得了積極成果,證明了該技術(shù)有助于恢復天然珊瑚礁的潛力。

人造珊瑚礁

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