3D отпечатаните коралови скелети от калциев карбонат могат да помогнат за възстановяването на рифовете

Сподели

Живите коралови рифове се състоят от твърди порести „скелети“, обитавани от малките коралови полипи, които са ги изградили. Нов изследователски проект има за цел да възстанови повредените рифове по-бързо от всякога, като използва 3D отпечатани скелети, изработени от същия материал като истинския.

На първо място, там имат са други проекти, които се опитват да насърчат повторното израстване на коралите чрез поставяне на изкуствени скелети върху съществуващи рифове. В повечето случаи обаче тези скелети са направени от материали като бетон или полимери.

Това означава, че водните коралови полипи, пристигащи в рифа, трябва да отделят калциев карбонат върху структурите, за да ги „направят свои собствени“. Като се има предвид, че някои корали растат със скорост от само няколко милиметра годишно, може да отнеме доста време за възстановяването на рифовете по този начин.

В стремежа си да ускорят нещата, учените от Университета за наука и технологии на крал Абдула на Саудитска Арабия (KAUST) разработиха техника за производство на скелети, направени изцяло от калциев карбонат. Известен като 3D CoraPrint, процесът започва с 3D сканиране, което се извършва върху естествен коралов скелет. Оттам може да се използва всеки от двата метода за печат.

В един сценарий полученият 3D компютърен модел се използва за отпечатване на реплика на скелета, направена от обикновен материал като пластмаса. След това този модел се използва за създаване на силиконова форма, която впоследствие се напълва с “екологично и устойчиво” мастило от калциев карбонат. След като мастилото се втвърди в отговор на излагане на светлина, готовият скелет от калциев карбонат се отстранява от матрицата.

Другият вариант е просто 3D отпечатване на скелета на репликата директно от мастилото с калциев карбонат, което се втвърдява, докато се отлага върху печатащото легло. И в двата случая крайният продукт след това се засява с малки фрагменти от живи корали, за да се стартира процесът на колонизация на полипи, след като изкуственият скелет бъде поставен върху рифа.

Структурите са засяти с фрагменти от живи корали (вдясно)

КАУСТ/Анастасия Серин

Според изследователите и двете печатни техники имат своите плюсове и минуси. Ако се създаде матрица, тогава много скелети могат да се отлеят от тази матрица в бърза последователност, но те трябва да са сравнително малки, за да позволят на мастилото да се втвърди. Директният 3D печат отнема повече време, но позволява по-големи скелети в различни форми.

„С 3D печат и форми можем да постигнем както гъвкавост, така и мимикрия на това, което вече се случва в природата“, казва Зайнаб Хан, която ръководи изследването заедно с Шарлот Хаузер и Хамед Албалауи. “Структурата и процесът могат да бъдат възможно най-близки до природата. Нашата цел е да улесним това.”

Изследването е описано в статия, която наскоро беше публикувана в списанието ACS Устойчива химия и инженерство.

Източник: KAUST

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели