3D 打印人工珊瑚礁：支持生态系统的下一代人工栖息地

时间：2022-05-30 14:09:21来源：

珊瑚礁生态系统面临着若干全球威胁，包括气候变化和沿海地区城市化进程的加快。然而，以色列巴伊兰大学的一个团队开发了一种 3D 打印方法，可以帮助保护珊瑚礁系统。

该论文发表在《全面环境科学》杂志上，该论文揭示，虽然这种新方法是基于以色列埃拉特市附近沿海地区的珊瑚礁形成，但该模型可以进行修改以适应其他栖息地。

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以前在人工结构中复制珊瑚礁系统的尝试在复制珊瑚栖息地的复杂性并对其进行缩放时面临挑战，因此在设计和生产方面可能存在问题。

以色列研究人员开发的新工艺的第一阶段首先是根据从特定区域的一系列水下照片中获取的视觉数据制作 3D 模型。扫描数千张图像并将其发送到实验室，以计算通常促进生态多样性的复杂仿生结构和错综复杂的珊瑚礁系统。

成像数据阶段完成后，该团队应用分子方法来了解特定区域或珊瑚礁系统中存在哪些生物。然后将此数据与任何其他关键参数一起添加到图像数据中，以使用针对 3D 技术优化的算法构建珊瑚礁的交互式 3D 模型。

设计特定环境的珊瑚礁系统

这种方法的突出特点之一是它可以根据输入算法的成像数据适应特定的珊瑚礁系统或区域。这个过程允许定制的 3D 打印模型精确地适合预期的生态系统。

一旦处理完所有数据，并最终确定特定环境的珊瑚礁系统的设计，就可以打印陶瓷模型。用于印刷过程的陶瓷基板本质上是多孔的，因此非常适合鼓励新的珊瑚礁结构的生长和促进生态多样性。

此外，可以根据过程中收集的数据和信息，将数据重新输入算法，以验证设计在实施后的有效性和效率。

这种方法为各种小型和大型恢复项目开发仿生结构提供了环境和经济的解决方案，这些项目与他们旨在支持的珊瑚礁非常相似。

总体而言，研究人员认为，这种方法有可能帮助拯救因环境因素而面临崩塌风险的珊瑚礁。

它满足两个关键需求，首先解决了创建创新解决方案的需求，这些解决方案可以适应在全球范围内帮助支持和保护珊瑚礁。其次，能够产生与天然珊瑚礁系统复杂性相匹配的仿生结构，以吸引珊瑚、鱼类和无脊椎动物等珊瑚礁物种。

通过促进保护并为处于危险中的珊瑚礁系统提供支持，该系统还解决了与珊瑚礁恶化相关的其他挑战，例如保护沿海地区免受侵蚀和风暴，以及促进当地经济作为食物和药物的来源。