روش تازه برای بازسازی صخره‌های مرجانی

به گزارش جام‌جم آنلاین به نقل از نیواطلس، صخره‌های مرجانی زنده متشکل از «اسکلت‌های متخلخل» سفت و سخت است که توسط پولیپ‌های مرجانی کوچکی که آن‌ها را تولید می‌کنند، شکل می‌گیرند. یک پروژه تحقیقاتی جدید در پی بازسازی سریع صخره‌های آسیب‌دیده مرجانی با استفاده از اسکلت‌های تولید شده با چاپ سه‌بعدی با استفاده از مواد واقعی است.

پیش از این، پروژه‌های دیگری با قرار دادن اسکلت‌های مصنوعی روی صخره‌های موجود سعی در تحریک رشد مجدد مرجان‌ها داشته‌اند. با این حال، در بیشتر موارد، آن اسکلت‌ها از موادی مانند بتن یا پلیمر ساخته شده بودند.

این بدان معناست که پولیپ‌های مرجانی موجود در آب که به صخره‌ها می‌رسند، مجبورند کربنات کلسیم را روی ساختار‌های مصنوعی ترشح کنند تا آن‌ها را مال خود کنند. با توجه به اینکه برخی از مرجان‌ها با سرعت چند میلی‌متر در سال رشد می‌کنند، بازسازی صخره‌ها به این روش ممکن است به زمان زیادی نیاز داشته باشد.

lprrhk دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله عربستان (KAUST) به دنبال سرعت بخشیدن به این عملیات، روشی را برای تولید اسکلت‌هایی که تماماً از کربنات کلسیم ساخته شده است، توسعه داده‌اند. این فرآیند که به آن چاپ سه‌بعدی مرجان (۳D CoraPrint) گفته می‌شود، با اسکن سه‌بعدی روی یک اسکلت مرجانی طبیعی آغاز می‌شود. از این مرحله به بعد می‌توان از یکی از دو روش چاپ سه بعدی استفاده کرد.

در سناریوی اول، مدل کامپیوتری سه بعدی حاصل برای چاپ یک ماکت از اسکلت استفاده می‌شود که از مواد مرسوم مانند پلاستیک ساخته شده است. سپس از آن مدل برای ایجاد یک قالب سیلیکونی استفاده می‌شود که متعاقباً با جوهر کربنات کلسیم دوست‌دار محیط‌زیست و پایدار پر می‌شود. هنگامی که این جوهر در پاسخ به قرار گرفتن در معرض نور خشک شد، اسکلت کربنات کلسیم ساخته شده از قالب خارج می‌شود.

گزینه دیگر این است که به سادگی اسکلت مستقیماً با جوهر کربنات کلسیم چاپ سه‌بعدی شود، که وقتی روی بستر چاپ قرار می‌گیرد، خشک شود. در هر صورت روی محصول نهایی پس از این مراحل، قطعات کوچک مرجان زنده کاشته می‌شود تا پس از قرار گرفتن اسکلت مصنوعی روی صخره، فرآیند تکثیر پولیپ آغاز شود.

به گفته محققان، هر دو روش چاپ مزایا و معایب خود را دارند. اگر یک قالب ایجاد شود، می‌توان اسکلت‌های زیادی را پشت سر هم با آن قالب تولید کرد، اما آن‌ها باید نسبتا کوچک باشند تا جوهر خشک شود و بدون آسیب از قالب خارج شود. چاپ سه‌بعدی مستقیم بیشتر طول می‌کشد، اما اجازه می‌دهد تا اسکلت‌های بزرگ‌تر را در اشکال مختلف ایجاد کنید.

زینب خان، که همراه با شارلوت هاوزر و حامد آلبالاوی این مطالعه را رهبری می‌کند، می‌گوید: «با چاپ سه‌بعدی و قالب‌ها، می‌توانیم هم انعطاف‌پذیری و هم شباهت ظاهری از آنچه در طبیعت در حال وقوع است، را به وجود بیاوریم. ساختار و فرآیند می‌تواند تا حد امکان به طبیعت نزدیک باشد. هدف ما تسهیل آن است.»