SECORE與Protolabs攜手，利用SLS技術(shù)拯救瀕危珊瑚礁

南極熊獲悉，2022年3月，致力于全球珊瑚礁修復(fù)的非營(yíng)利組織SECOREInternational與Protolabs合作，將3D打印用于拯救瀕危珊瑚礁，并獲得了公司頒發(fā)的酷創(chuàng)意獎(jiǎng)。

根據(jù)SECORE等組織所做的研究，人們已非常了解的一種海洋棲息物種是珊瑚礁。珊瑚礁是研究生物多樣性的重要物種，它們充滿活力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且十分美麗，既是無數(shù)魚類和生物的居所和食物來源，又是海洋中最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。珊瑚礁也是旅游、漁業(yè)和海岸保護(hù)的重要資源。它們可以充當(dāng)一種屏障，保護(hù)海岸線免受高能海浪和熱帶風(fēng)暴的影響。

全球氣候變化影響珊瑚礁

曾經(jīng)繁榮的珊瑚礁現(xiàn)在受到氣候變化產(chǎn)生的災(zāi)難性影響。水溫上升導(dǎo)致珊瑚白化現(xiàn)象正在使珊瑚礁種群迅速退化，珊瑚礁自身自然繁殖的挑戰(zhàn)越來越大。

SECORE 傳播總監(jiān) CarinJantzen 博士說：“珊瑚礁危機(jī)迫在眉睫。巨大的大堡礁現(xiàn)在已經(jīng)消失了一半。全球珊瑚白化現(xiàn)象是由氣候變化和海水溫度上升引起的。我們有責(zé)任，因?yàn)槭俏覀兊男袨閷?dǎo)致了氣候變化�！�

TIPS：什么是珊瑚白化現(xiàn)象？

珊瑚和藻類具有共生關(guān)系。營(yíng)養(yǎng)豐富的藻類鮮艷的顏色象征著健康的珊瑚。水溫升高帶來的壓力會(huì)導(dǎo)致珊瑚中的藻類流失，導(dǎo)致珊瑚白化，并且更容易死亡。

△澳大利亞大堡礁，圖片來自百度

通過輔助繁殖技術(shù)應(yīng)對(duì)珊瑚礁危機(jī)

SECORE這次沒有使用3D打印制造人造珊瑚礁，而是使用SLS開發(fā)創(chuàng)新工具幫助珊瑚繁殖和收集，它的合作伙伴會(huì)進(jìn)行修復(fù)工作。第一步是在每年的產(chǎn)卵活動(dòng)期間收集珊瑚礁幼蟲Jantzen 說：“一年只有一個(gè)晚上左右，所以這是一個(gè)非常難得的時(shí)刻。潛水員將網(wǎng)狀帳篷覆蓋在珊瑚上，并使用漏斗將珊瑚配子引導(dǎo)到小瓶中，將它們帶到實(shí)驗(yàn)室受精。”

△使用由Protolabs制造的漏斗裝置收集珊瑚配子，協(xié)助珊瑚礁的繁殖和恢復(fù)。

在過去，由于難以操作網(wǎng)狀帳篷，潛水員在收集珊瑚配子時(shí)容易遇到問題。為了改善珊瑚配子的收集，他們需要一種更易于操作的解決方案。SECORE在收集網(wǎng)漏斗的設(shè)計(jì)過程中選擇與Protolabs合作。Protolabs使用TPU-70A（一種具有高耐磨性和耐化學(xué)性的彈性熱塑性材料）通過選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)制造可折疊漏斗。

首席工程師說Miles McGonigle說：“如果沒有Protolabs提供的服務(wù)，SECORE將無法測(cè)試此設(shè)計(jì)的正確性，也無法考慮我們下一步應(yīng)該采取的方式，因?yàn)槲覀兿Ｍ�繼續(xù)改進(jìn)此設(shè)計(jì)。我們非常感謝在此研究中，可以利用增材制造測(cè)試和改進(jìn)我們的設(shè)計(jì)�！�

培養(yǎng)珊瑚配子

每次收集珊瑚配子時(shí)，每個(gè)潛水員可以攜帶三到五個(gè)網(wǎng)。每次收集活動(dòng)可以產(chǎn)生數(shù)十萬到一百萬左右的胚胎。收集后，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中將胚胎受精并開始發(fā)育成幼蟲，然后研究人員將它們添加到幾米深的浮池中。

△一名潛水員將一個(gè)裝有珊瑚幼蟲的物體放在現(xiàn)有的珊瑚床上。圖片由 SECORE International 提供

Jantzen 說“培養(yǎng)小珊瑚真的很難。當(dāng)它們還很小時(shí)，它們脆弱而敏感，這對(duì)我們來說是一種瓶頸，因?yàn)橛泻芏嗍虑樾枰�在正確的時(shí)間和正確的環(huán)境下進(jìn)行，才能讓它們成長(zhǎng)。我們正在改進(jìn)這一過程以提高培養(yǎng)效率，這樣我們就可以在飼養(yǎng)小珊瑚方面取得更大的成功，讓它們得以生存和繁衍�！�

Jantzen 將其比作“適者生存”模式。他指出珊瑚越大，珊瑚生存的機(jī)會(huì)就越大。珊瑚寶寶需要盡可能快地生長(zhǎng)。一旦珊瑚寶寶在浮池中茁壯成長(zhǎng)，它們就可以直接放入現(xiàn)有的珊瑚礁中單獨(dú)生長(zhǎng)。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，小珊瑚將繼續(xù)茁壯成長(zhǎng)并成熟為健康的大珊瑚，這些大珊瑚將產(chǎn)卵并進(jìn)入下一個(gè)生命周期。

展望未來

不管有沒有SECORE和其他組織進(jìn)行珊瑚收集和再分配的過程，珊瑚的產(chǎn)卵和受精過程都會(huì)發(fā)生。然而，這種技術(shù)性的工作能夠使這個(gè)過程更有效地發(fā)生、使珊瑚更快地生長(zhǎng)和植入更多的珊瑚。最終，這將促進(jìn)珊瑚礁的不斷繁榮，為子孫后代提供健康的海洋。

編譯來源：https://www.protolabs.com/about-us/cool-idea-award/secore/

相關(guān)視頻：https://youtu.be/kimtWR2lT1Y

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