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3D打印珊瑚礁

閱讀 4383 發布時間:2019-09-29 13:54

珊瑚礁是石珊瑚目的動物形成的一種結構,這個結構可以大到影響其周圍環境的物理和生態條件。在深海和淺海中均有珊瑚礁存在,它們是成千上萬的由碳酸鈣組成的珊瑚蟲的骨骼在數百年至數千年的生長過程中形成的。珊瑚礁為許多動植物提供了生活環境,其中包括蠕蟲、軟體動物、海綿、棘皮動物和甲殼動物,此外珊瑚礁還是大洋帶魚類的幼魚生長地,對海洋生物的意義重大。

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但是,珊瑚又是地球上最脆弱的物種之一,這一物種對溫度變化極為敏感,由于海水升溫,幾乎每個珊瑚礁每年都會遭遇一次危及生命的漂白,珊瑚礁正在以令人震驚的速度走向滅亡。

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失去顏色的珊瑚蟲

雖然形勢如此嚴峻,但或許有一絲希望尚存。相較于天然珊瑚礁,人造珊瑚礁在面對變化的海洋化學環境時,不僅受氣候變化影響程度更小,且狀態更穩定。目前,科學家正在利用3D打印技術,模仿天然珊瑚礁的紋理和結構來制作人造珊瑚礁,爭取實現之前恢復工作沒能達到的效果。

3D打印珊瑚的試驗裝置已在地中海、加勒比海、波斯灣和澳大利亞投入運行。倘若這些人造珊瑚礁試驗成功,在未來幾年時間里不僅能成功吸引魚類,還能誘惑珊瑚幼蟲附著在上面,進行建構和繁殖,那么新的珊瑚礁就會生長出來,重建地球上最重要的生物棲息地。

好消息是,有些魚似乎更喜歡人造珊瑚。這種人造珊瑚是由以色列本•古里安大學(由Nadav Shashar教授領導)和以色列理工學院(由Ezri Tarazi教授領導)的團隊合作創建的。

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研究人員首先對真正的珊瑚進行3D掃描。然后利用所得到的計算機模型,以生物塑料為原料3D打印珊瑚的物理復制品,這種復制品可以設計成各種尺寸、形狀和顏色,并且對環境是友好的,可以生物降解。

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接下來,他們將生物塑料珊瑚放在沿紅海東北海岸的礁石上。在幾個月時間里,本•古里安大學海洋生物學家在珊瑚礁上進行了多次潛水,追蹤有多少魚(以及哪些類型)生活在哪些珊瑚模型中。結果發現,魚類很容易接受整體的人工珊瑚,而且與附近的活珊瑚相比,有些物種甚至更喜歡假珊瑚。

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珊瑚礁能阻止海平面上升,并且為許多物種提供庇護場所。但是如今,隨著海洋生態平衡被打破,珊瑚礁數量正在急劇減少。而人類可以做的,就是加速促進珊瑚礁的生長,即使是以人工干預的方式,也要保護水下生物多樣性,防止物種滅絕,維護海洋生態平衡。

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