利用3D打印的碳酸鈣珊瑚骨架幫助恢復(fù)珊瑚礁

來源: cnBeta

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(xiàng)目旨在比以往更快地恢復(fù)受損的珊瑚礁,，利用3D打印的骨架，其材料與實(shí)物相同,。

首先,，已經(jīng)有其他項(xiàng)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(dá)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(dāng)長的時間,。

為了加快進(jìn)度,，沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，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(jìn)行3D掃描。從那里,，可以使用兩種打印方法中的任何一種,。

在一種情況下，產(chǎn)生的三維計算機(jī)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(fù)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,。

根據(jù)研究人員的說法,，兩種打印技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。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(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究,。“結(jié)構(gòu)和過程可以盡可能地接近自然,。我們的目標(biāo)是要促進(jìn)這一點(diǎn),。”

這項(xiàng)研究在最近發(fā)表于《ACS可持續(xù)化學(xué)與工程》雜志的一篇論文中有所描述,。