7 dự án khôi phục các rạn san hô bằng cách công nghệ in 3D

Ngày tạo: 15/09/2020 5:06:02 CH

Các rạn san hô của chúng ta đang chết dần. Các nhà khoa học hàng hải đã biết thực tế này từ lâu và đã nỗ lực để giải quyết vấn đề này trong nhiều thập kỷ. Cái chết của các rạn san hô đánh dấu sự kết thúc của hầu hết các hệ sinh thái biển của chúng ta, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến con người. Sự sụp đổ của các rạn san hô có thể là sự khởi đầu của sự kết thúc của nhiều sự sống trên trái đất, vì vậy đối với những người hiểu đầy đủ về mức độ nghiêm trọng của tình hình, việc cứu các rạn san hô đã trở thành ưu tiên hàng đầu.

 

Có thể nói tiến bộ công nghiệp của chúng ta đã góp phần vào biến đổi khí hậu và dẫn đến sự tuyệt chủng của các loài, chúng ta có thể sử dụng một số công nghệ tương tự để ngăn chặn hoặc thậm chí đảo ngược những thiệt hại mà chúng ta đã gây ra. Các nhà khoa học hiện đang sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra một không gian phát triển mạnh mẽ cho các loài san hô mới, do đó cung cấp thời gian để hệ sinh thái tái cân bằng.

 

Nỗ lực từ các công ty và tổ chức bảo vệ môi trường

 

Để biết cách chúng ta cứu sống các rạn san hô, trước tiên chúng ta phải hiểu tại sao chúng chết. Sự nóng lên toàn cầu đang làm cho các đại dương của chúng ta ngày càng nóng hơn mỗi năm. Nhiệt độ tăng cao có hại cho san hô, giết chết các tế bào khiến chúng có màu sắc sặc sỡ trước khi giết chính san hô. Điều kiện ấm áp cũng dẫn đến sự lây lan của dịch bệnh và sự gia tăng carbon monoxide, tất cả đều gây nguy hiểm cho hệ sinh thái xung quanh. Tạo san hô mới là một cách chúng ta có thể làm chậm chu kỳ này.

 

Dưới đây là một số ví dụ về các công ty, tổ chức và dự án đang đạt được tiến độ.

 

Phòng thí nghiệm thiết kế Reef

 

Tổ chức phi lợi nhuận này đã thu hút sự chú ý của giới truyền thông khi mang rạn san hô nhân tạo lớn nhất đến Maldives. Nhóm nghiên cứu của Phòng thí nghiệm thiết kế rạn san hô đã bắt đầu bằng cách sử dụng phần mềm mô hình máy tính để sao chép các rạn san hô có nguồn gốc từ khu vực.

 

Sau đó, nhà thiết kế dựa vào công nghệ in 3D để tạo ra 220 khuôn đúc bằng bê tông. Sau khi các mảnh vỡ đến nới cần đặt, các thợ lặn đã lắp ráp chúng và dán các mảnh san hô vào từng mảnh. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng san hô cuối cùng sẽ phát triển khắp các cơ sở hạ tầng.

 

XtreeE và Seaboost

Công ty in 3D XtreeE và Seaboost, một tổ chức chuyên về thiết kế sinh thái của các công trình biển, đã hợp tác để tạo ra X-Reef, mô phỏng hệ sinh thái san hô của Địa Trung Hải.

 

 

Môi trường sống tự nhiên này phải mất hàng trăm năm mới hình thành, và đây có lẽ là điều đáng chú ý nhất về thành tựu này. In 3D đã rút ngắn thời gian rất nhiều. Ngoài ra, kết quả này cho thấy công nghệ có thể giải quyết các đặc điểm đá của rạn mà không gặp bất kỳ trở ngại nào.

 

Objects and Ideograms

Objects and Ideograms là một studio thiết kế ở Hoa Kỳ, đã khởi xướng dự án Coral Carbonate. Nó tập trung vào các cấu trúc in bằng canxi cacbonat, gọi các rạn san hô sống san hô. Canxi cacbonat cũng là một thành phần của bộ xương san hô tự nhiên.

 

 

Mỗi phần có một thiết kế cho phép nhúng các mảnh san hô non lên bề mặt. Nhóm nghiên cứu tham gia vào công việc này lưu ý rằng, ngoài việc giúp phục hồi san hô, những vật thể in này có thể dùng làm nhà cho cá hoặc đóng vai trò như vật liệu thúc đẩy sự phát triển của tảo.

 

Đại học Hồng Kông

Các kiến trúc sư và nhà khoa học hàng hải cũng đã hợp tác cho một sáng kiến tại Đại học Hồng Kông. Phương pháp này sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra những viên gạch gắn vào đá ngầm và cải thiện cơ hội sống sót của chúng.

 

 

Khối gốm có diện tích khoảng 40 mét vuông và có liên quan đến 3 địa điểm trong công viên biển Hoi Ha Wan, Hong Kong. Chúng có thể ngăn chặn quá trình bồi lắng, là mối đe dọa lớn đối với các rạn san hô. Họ cũng có thể gắn lại các mảnh san hô bị vỡ vào các vật thể rắn và mang lại cho chúng cơ hội thịnh vượng thứ hai. Nếu không có sự hỗ trợ này, chúng có thể không sống sót.

 

SECORE International

Công việc này nhằm mục đích giảm chi phí phục hồi san hô bằng cách sử dụng chất nền định cư in 3D. Nhóm nghiên cứu gọi chúng là "đơn vị hạt giống" vì chúng tự động bám vào các rạn san hô và cung cấp nơi trú ẩn hấp dẫn cho ấu trùng san hô. Thiết lập này thường làm tăng tỷ lệ sống sót của những người định cư ở san hô hoang dã.

 

 

Nhóm nghiên cứu đã đề xuất bảy nguyên mẫu và sử dụng Emerging Objects (một công ty thiết kế tách ra từ Đại học California, Berkeley) và Gốm sứ Boston để phát triển tất cả chúng nhằm bắt đầu thử nghiệm vào năm 2018. Mục tiêu của SECORE International là cấy một triệu đơn vị hạt giống vào năm 2021

 

Trạm nghiên cứu Viện sinh học biển Caribe (CARMABI)

Nhiều nhà khoa học kỳ vọng thiên nhiên sẽ giúp họ hiểu cách làm cho việc in 3D có lợi hơn. Điều đó đã xảy ra tại trạm nghiên cứu CARMABI ở Curaçao. Nhà sinh vật học biển Kristen Marhaver và các đồng nghiệp đã sử dụng phương pháp in 3D để khảo sát việc lựa chọn san hô. Bởi vì phương pháp này có thể nhanh chóng tạo ra nhiều mẫu khác nhau, các nhà khoa học có thể cung cấp một số tùy chọn và ghi lại số liệu thống kê về sở thích polyp san hô khi họ tìm kiếm các vị trí neo.

 

 

Họ phát hiện ra rằng san hô thích màu hồng và trắng nhất, điều này có lý do đây là màu của những rạn san hô khỏe mạnh. Ngoài ra, chúng thích các bề mặt có đường nứt và lỗ có thể bảo vệ chúng khỏi những kẻ săn mồi và giẫm đạp.

 

Những nỗ lực như vậy đã cung cấp những ý tưởng và giải pháp thay thế có giá trị để cải thiện tình trạng của các rạn san hô của chúng ta. Các công ty như "Ocean Insight" và "Recycling Technology" giúp cải thiện các đại dương của chúng ta và chú ý hơn đến việc bảo vệ đại dương. Bằng cách hợp tác với các công ty và chương trình in 3D lớn, họ có thể biến tầm nhìn của mình thành hiện thực hiệu quả, tiết kiệm chi phí và nhanh chóng.

 

Đại học Cambridge và Đại học California San Diego

Ở trên, chúng ta đã thấy nhiều phương pháp sản xuất san hô nhân tạo in 3D, từ bê tông đúc sẵn đến bê tông in 3D, đến đất sét và canxi cacbonat. Có lẽ cách độc đáo nhất để cứu vãn vấn đề rạn san hô của chúng ta đến từ một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge và Đại học California, San Diego, những người đang sử dụng công nghệ in sinh học để tạo ra các rạn san hô. Công nghệ này có ưu điểm là mô phỏng chức năng và đặc điểm cấu trúc của sự cộng sinh san hô - tảo.

 

 

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu thực hiện quét 3D các san hô sống, sau đó các bản sao được in sinh học làm từ gel polyme và hydrogel chứa đầy vật liệu nano xenlulo để tái tạo các đặc tính quang học của san hô sống. Các nhà nghiên cứu nói rằng những cấu trúc này có thể phân phối lại ánh sáng theo cách hiệu quả được thấy trong san hô thực tế.

 

Cách rạn san hô 3D thích ứng

In các bộ phận 3D và nhấn chìm chúng trong đại dương nghe có vẻ phản tác dụng trong việc cứu các đại dương khỏi sự ô nhiễm đang giết chết chúng. Tuy nhiên, các rặng san hô 3D được thiết kế theo những cách đặc biệt để cho phép các loài động vật xung quanh làm nhà trong di tích. San hô tự phát triển nhờ cấy ghép.

 

Bằng cách cấy trực tiếp san hô sống hoặc tái tạo tế bào san hô sống vào vật liệu, các nhà khoa học có thể xác định cấu trúc 3D để lưu trữ sự sống của thực vật trên bề mặt của chúng. Đây là cách san hô có thể phát triển hơn nữa với sự trợ giúp của công nghệ in 3D. Cấu trúc tạo cơ sở cho san hô phát triển và sinh sôi - nó không đóng vai trò là san hô có thể thay thế những gì đã mất. Cách làm này vẫn không giải quyết được vấn đề cơ bản, nhưng nó khiến các rạn san hô và đại dương của chúng ta mất thời gian quý giá.

 

Công nghệ có thể cứu hành tinh?

In 3D đã mở ra cánh cửa cho nhiều nơi mà trước đây chúng ta không thể tiếp cận. Mặc dù tiến bộ công nghệ của chúng tôi là nguyên nhân lớn nhất gây ra cuộc khủng hoảng nóng lên toàn cầu hiện nay, nhưng chúng tôi vẫn cố gắng tìm ra những cách làm việc sạch hơn và xanh hơn, điều này tốt hơn bao giờ hết. Rạn san hô in 3D là một kỳ quan sáng tạo, nhưng đây chỉ là bước đầu tiên để cứu các rạn san hô, đại dương và trái đất của chúng ta.

Nguồn: 3dprint

Data Design Việt Nam

https://datadesign.vn/

 

 

---

Tags: data design data design viet nam ddv máy in 3D công nghệ in 3D in 3D phần mềm thiết kế 3D phần mềm in 3D