利用3D打印的碳酸钙珊瑚骨架帮助恢复珊瑚礁

来源: cnBeta

据New Atlas报道，珊瑚礁由坚硬的多孔“骨架”组成，而微小的珊瑚虫居住在其中。一个新的研究项目旨在比以往更快地恢复受损的珊瑚礁，利用3D打印的骨架，其材料与实物相同。

首先，已经有其他项目试图通过在现有的珊瑚礁上放置人工骨架来尝试让珊瑚的重新生长。不过，在大多数情况下，这些骨架是由混凝土或聚合物等材料制成的。

这意味着到达珊瑚礁的水生珊瑚虫不得不将碳酸钙分泌到这些结构上，以便“使它们成为自己的”。鉴于一些珊瑚每年仅以几毫米的速度生长，以这种方式重建珊瑚礁可能需要相当长的时间。

为了加快进度，沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的科学家们已经开发出一种技术，用于生产完全由碳酸钙构成的骨架。这个过程被称为3D CoraPrint，首先是对天然珊瑚骨架进行3D扫描。从那里，可以使用两种打印方法中的任何一种。

在一种情况下，产生的三维计算机模型被用来打印一个由普通材料（如塑料）制成的骨架副本。然后，该模型被用来创建一个硅胶模具，随后用一种“生态友好和可持续的”碳酸钙墨水填充。一旦该墨水在光照下固化，成品碳酸钙骨架就会从模具中取出。

另一种选择是直接用碳酸钙墨水3D打印复制品的骨架，它在打印床上沉积时固化。在任何一种情况下，成品都会被注入小块的活珊瑚碎片，以便在人工骨架被放置在珊瑚礁上时启动珊瑚虫定居过程。

根据研究人员的说法，两种打印技术都有其优点和缺点。如果创建了一个模具，那么可以从该模具中快速连续地铸造出许多骨架，但它们必须相对较小，以便让墨水固化。直接3D打印需要更长的时间，但可以制作出各种形状的大型骨架。

“通过3D打印和模具，我们既可以获得灵活性，又可以模仿自然界已经发生的事情，”Zainab Khan说，他与Charlotte Hauser和Hamed Albalawi一起领导这项研究。“结构和过程可以尽可能地接近自然。我们的目标是要促进这一点。”

这项研究在最近发表于《ACS可持续化学与工程》杂志的一篇论文中有所描述。