3D打印珊瑚礁

阅读 91 发布时间:2019-09-29 13:54

珊瑚礁是石珊瑚目的动物形成的一种结构,这个结构可以大到影响其周围环境的物理和生态条件。在深海和浅海中均有珊瑚礁存在,它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境,其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物,此外珊瑚礁还是大洋带鱼类的幼鱼生长地,对海洋生物的意义重大。

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但是,珊瑚又是地球上最脆弱的物种之一,这一物种对温度变化极为敏感,由于海水升温,几乎每个珊瑚礁每年都会遭遇一次危及生命的漂白,珊瑚礁正在以令人震惊的速度走向灭亡。

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失去颜色的珊瑚虫

虽然形势如此严峻,但或许有一丝希望尚存。相较于天然珊瑚礁,人造珊瑚礁在面对变化的海洋化学环境时,不仅受气候变化影响程度更小,且状态更稳定。目前,科学家正在利用3D打印技术,模仿天然珊瑚礁的纹理和结构来制作人造珊瑚礁,争取实现之前恢复工作没能达到的效果。

3D打印珊瑚的试验装置已在地中海、加勒比海、波斯湾和澳大利亚投入运行。倘若这些人造珊瑚礁试验成功,在未来几年时间里不仅能成功吸引鱼类,还能诱惑珊瑚幼虫附着在上面,进行建构和繁殖,那么新的珊瑚礁就会生长出来,重建地球上最重要的生物栖息地。

好消息是,有些鱼似乎更喜欢人造珊瑚。这种人造珊瑚是由以色列本•古里安大学(由Nadav Shashar教授领导)和以色列理工学院(由Ezri Tarazi教授领导)的团队合作创建的。

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研究人员首先对真正的珊瑚进行3D扫描。然后利用所得到的计算机模型,以生物塑料为原料3D打印珊瑚的物理复制品,这种复制品可以设计成各种尺寸、形状和颜色,并且对环境是友好的,可以生物降解。

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接下来,他们将生物塑料珊瑚放在沿红海东北海岸的礁石上。在几个月时间里,本•古里安大学海洋生物学家在珊瑚礁上进行了多次潜水,追踪有多少鱼(以及哪些类型)生活在哪些珊瑚模型中。结果发现,鱼类很容易接受整体的人工珊瑚,而且与附近的活珊瑚相比,有些物种甚至更喜欢假珊瑚。

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珊瑚礁能阻止海平面上升,并且为许多物种提供庇护场所。但是如今,随着海洋生态平衡被打破,珊瑚礁数量正在急剧减少。而人类可以做的,就是加速促进珊瑚礁的生长,即使是以人工干预的方式,也要保护水下生物多样性,防止物种灭绝,维护海洋生态平衡。

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