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研究:利用3D打印的碳酸鈣珊瑚骨架幫助恢復珊瑚礁 

2021-11-03 09:52
據(jù)New Atlas報道,珊瑚礁由堅硬的多孔“骨架”組成,而微小的珊瑚蟲居住在其中。一個新的研究項目旨在比以往更快地恢復受損的珊瑚礁,利用3D打印的骨架,其材料與實物相同。
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首先,已經(jīng)有其他項目試圖通過在現(xiàn)有的珊瑚礁上放置人工骨架來嘗試讓珊瑚的重新生長。不過,在大多數(shù)情況下,這些骨架是由混凝土或聚合物等材料制成的。

這意味著到達珊瑚礁的水生珊瑚蟲不得不將碳酸鈣分泌到這些結(jié)構(gòu)上,以便“使它們成為自己的”。鑒于一些珊瑚每年僅以幾毫米的速度生長,以這種方式重建珊瑚礁可能需要相當長的時間。

為了加快進度,沙特阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種技術,用于生產(chǎn)完全由碳酸鈣構(gòu)成的骨架。這個過程被稱為3D CoraPrint,首先是對天然珊瑚骨架進行3D掃描。從那里,可以使用兩種打印方法中的任何一種。
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在一種情況下,產(chǎn)生的三維計算機模型被用來打印一個由普通材料(如塑料)制成的骨架副本。然后,該模型被用來創(chuàng)建一個硅膠模具,隨后用一種“生態(tài)友好和可持續(xù)的”碳酸鈣墨水填充。一旦該墨水在光照下固化,成品碳酸鈣骨架就會從模具中取出。

另一種選擇是直接用碳酸鈣墨水3D打印復制品的骨架,它在打印床上沉積時固化。在任何一種情況下,成品都會被注入小塊的活珊瑚碎片,以便在人工骨架被放置在珊瑚礁上時啟動珊瑚蟲定居過程。
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根據(jù)研究人員的說法,兩種打印技術都有其優(yōu)點和缺點。如果創(chuàng)建了一個模具,那么可以從該模具中快速連續(xù)地鑄造出許多骨架,但它們必須相對較小,以便讓墨水固化。直接3D打印需要更長的時間,但可以制作出各種形狀的大型骨架。

“通過3D打印和模具,我們既可以獲得靈活性,又可以模仿自然界已經(jīng)發(fā)生的事情,”Zainab Khan說,他與Charlotte Hauser和Hamed Albalawi一起領導這項研究?!敖Y(jié)構(gòu)和過程可以盡可能地接近自然。我們的目標是要促進這一點?!?/div>
這項研究在最近發(fā)表于《ACS可持續(xù)化學與工程》雜志的一篇論文中有所描述。
               
來源: cnBeta.COM
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