Ученые провели реставрацию кораллов при помощи 3D-принтера
Чтобы ускорить процесс восстановления коралловых рифов, исследователи придумали технологию 3D-печати с нанесением на готовый каркас микрофрагментов полипов
Коралловые рифы по всему миру страдают от потепления океанов и загрязнения воды. В работах по восстановлению рифов в качестве основы для роста кораллов используются бетонные блоки или металлические каркасы. Выбор этих материалов объясняется скорее их прочностью, чем удобством для крепления самих животных. В результате восстановление происходит медленно, потому что кораллы откладывают свой карбонатный скелет со скоростью всего несколько миллиметров в год.
Авторы новой работы протестировали несколько подходов к 3D-печати опорных конструкций для кораллов. В большинстве работ ученые использовали синтетические материалы, но ведется работа по использованию для этих целей гибридных материалов. Команда исследователей разработала и протестировала новый подход под названием 3D CoraPrint, в котором используются экологически чистые и устойчивые чернила с фотоактивированным карбонатом кальция. Испытания в аквариумах показали, что эти чернила не токсичны, но ученые планируют исследовать их долгосрочное воздействие на живые организмы.
В отличие от существующих подходов, которые основываются на пассивной колонизации печатной несущей конструкции, 3D CoraPrint предполагает прикрепление коралловых микрофрагментов к печатному каркасу для начала процесса колонизации. Он также включает в себя два различных метода печати, которые начинаются со сканированной модели скелета коралла. В первом способе печатается изделие, которое затем используется для отливки кремниевой формы. Окончательная структура получается путем заполнения формы чернилами с фотоактивированным карбонатом кальция. Во втором способе несущая конструкция печатается непосредственно с использованием чернил.
Эти два подхода имеют преимущества по сравнению с традиционными методами. Создание формы означает, что структура может быть легко и быстро воспроизведена, но процесс отверждения ограничивает размер формы. Прямая печать выполняется медленнее и с меньшим разрешением, но она позволяет выполнять индивидуальную настройку и создавать более крупные структуры. Каждый из способов может использоваться на практике в зависимости от ситуации.
Статья исследователей опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.