使用3D打印拯救海洋生物-1 (1)

使用3D打印拯救海洋生物

Emily Ruhl是特拉華大學(University of Delaware)的研究生。她目前正在地球,海洋與環境學院攻讀海洋生物科學碩士學位,她正在研究使用3D打印製作模擬珊瑚礁的海洋棲息地。

 

Emily首先對3D打印感興趣,因為她的同齡同學使用3D打印機為工具製作工具的替換零件。之後,她開始自己使用3D打印機打印一些有趣的東西,例如花盆和小配件。

 

在開展研究項目的過程中,她意識到3D打印可能成為了解棲息地複雜性。從她對珊瑚礁生態學和珊瑚礁魚類行為的研究重點出發,有兩個主要目標:

 

為了更好地了解依靠健康珊瑚棲息的幼小珊瑚礁魚如何根據棲息地的質量選擇家園。

如果3D打印的珊瑚能夠提供珊瑚魚所需的棲息地,那麼他們是否可以將其用於珊瑚礁的修復。

Emily)解釋了有關海洋的可觀測現象的現狀,以及為什麼她正致力於研究這種特殊的研究方法:

 

她說全球珊瑚礁陷入困境已不是什麼秘密。隨著全球變暖,海洋酸化以及由這兩種現象引起的所有後續後果的發展,珊瑚礁變得越來越脆弱和退化。不僅活珊瑚正在消亡,而且耗時數十萬年的珊瑚礁的結構基礎實際上正在崩潰。如果發生這種情況,珊瑚礁生物將失去其保護之家,如果沒有這個基礎,珊瑚礁的恢復就變得更加困難。

 

她說想具體研究棲息地的複雜性,以及如果魚類決定是否以該珊瑚為家。所謂複雜性,基本上是指一個珊瑚群落中有多少分支以及它們之間有多近。當其他人對此進行研究時,他們將活珊瑚用作棲息地的選擇。但是,活珊瑚無法準確回答這個問題,因為活珊瑚組織和其他活生物體(例如可能在外面的藻類)會散發出影響魚類行為的化學線索。因此,她想出了將3D打印珊瑚用於這些實驗的想法。

使用3D打印拯救海洋生物

Image source: Emily Ruhl

由於3D打印的珊瑚缺乏活的珊瑚組織和其他生物的氣味,我可以更準確地說,魚的選擇僅基於珊瑚的複雜性。有些魚類不僅使用了3D打印的珊瑚棲息地,而且對低複雜度的珊瑚表現出強烈的厭惡。這可能是因為這些珊瑚沒有提供足夠的防護來抵禦天敵。

 

為了製作3D珊瑚,他使用Autodesk NetFabb從中創作了3D模型。然後,她使用3D打印機把珊瑚打印出來。

 

Emily解釋說她最初使用3D打印的珊瑚實驗中使用了多種打印物料,包括:尼龍,和 PLA等等。在她的大部分實驗中,她選擇使用PLA 3D打印物料。出於環境原因,可生物降解的打印物料對我來說非常重要。

使用3D打印拯救海洋生物

Image source: Emily Ruhl

為了回答是否可以將3D打印的珊瑚用於珊瑚礁修復的問題,她還需要知道活珊瑚和其他重要的無脊椎動物是否能夠在3D打印的材料中居住。這是確保珊瑚礁壽命的關鍵一步。為了回答這個問題,她還用3D打印了沉降圖塊,這些瓷磚的表面帶有紋理,已顯示出它們可以增加活珊瑚的沉降速度這些瓷磚被放在斐濟的同一礁石上,放置約6個月。在這段時間之後,她收集了所有珊瑚,現在正進行計數和識別已定居在其上的所有珊瑚的過程。雖然她還沒有這個實驗的具體結果,但是很多瓷磚上都鋪滿了珊瑚。

使用3D打印拯救海洋生物

Image source: Emily Ruhl

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