3D-печать поможет восстановлению коралловых рифов

Коралловые рифы повсеместно уменьшаются и гибнут из-за потепления и загрязнения воды; кое-где этот процесс принимает катастрофические масштабы. Пытаясь сохранить и восстановить кораллы, ученые и защитники природы сбрасывают в подходящих участках моря бетонные и металлические конструкции, которые могут служить основой для их нового роста. Однако на такой опоре известняковые скелеты коралловых полипов растут крайне медленно, на считаные миллиметры в год, никак не успевая за темпами глобальной деградации.

Шарлотта Хаузер (Charlotte Hauser) и ее коллеги из саудовского Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) разработали технологию 3D CoraPrint, которая позволяет существенно ускорить первые этапы восстановительного роста кораллов. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Коротко о работе рассказывается в сообщении, распространенном пресс-службой KAUST.

Вместо бетонных и железных конструкций ученые предлагают использовать для заселения кораллов более «натуральные» структуры, произведенные 3D-печатью. Отсканировав пространственную форму настоящего коралла, принтер воспроизводит ее с помощью специально разработанных авторами исследования «чернил» на основе фотоотверждаемого карбоната кальция (Calcium Carbonate Photo-initiated, CCP), известняка. Материал уже испытали в аквариуме, он продемонстрировал отсутствие токсичности для живых организмов.

Далее на готовый скелет из ССР помещают отдельные микроскопические фрагменты живых коралловых полипов, закрепляя и обеспечивая стремительное начало роста. Таким образом, благодаря 3D CoraPrint основа будущего рифа заселяется активно и развивается более устойчиво. «На созданной нами печатной поверхности карбоната кальция микрофрагменты кораллов растут быстро, поскольку им нет необходимости начинать строительство с известняковой структуры», — добавляет Шарлотта Хаузер.

Разработчики также отмечают, что технологию можно использовать в двух вариантах: предварительно изготавливая силиконовую форму и проводя отверждение карбоната в ней либо напрямую распечатывая отсканированную структуру коралла. Первый подход позволяет сравнительно быстро получать массу одинаковых структур не слишком большого размера. Второй требует больше времени, зато при этом в структуру можно вносить нужные изменения и получать более крупные «скелеты», заселенные кораллами.