这些3D打印陶砖正在帮助修复海洋环境

2020-09-02 通宝 16

中国香港地区的香港大学(HKU)太古海洋科学学院(SWIMS)的海洋科学家和建筑师及其建筑学院的机器人制造实验室分别致力于3D打印兵马俑瓷砖的制作礁石。结果是令人着迷的线条和负空间的有机漩涡,看起来像是烧焦的橙色地形图,并且模仿了珊瑚本身的自然形态。

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总部位于中国香港的环保组织绿色电力(Green Power)表示,过去几年来,中国香港的珊瑚礁数量有所减少。实际上,过去十年来,在西贡双岛一个地区,珊瑚种群减少了80%。这令人不安,因为珊瑚礁是地球上一些最多样化,最有价值的生态系统;根据国家海洋与大气管理局(NOAA)的数据,它们“每单位面积支持的物种数量超过任何其他海洋环境,”包括数百万种尚未发现的物种。

Green Power将下降归因于全球变暖,污染,捕鱼网和水上运动。团队成员Vriko Yu表示,由于2015年和2016年的赤潮,中国香港地区的香港大学的研究人员还列举了生物侵蚀(珊瑚栖息地逐渐恶化),珊瑚褪色和部分死亡事件(基本上是短时间内物种的快速死亡)。。这是人造或人造礁石进入的地方-它们通过重新引入适合于重新生长的环境来帮助恢复失去的珊瑚种群-从有意淹没的沉船到水泥雕塑,它们都是各种各样的。

团队负责人克里斯蒂安·兰格(Christian Lange)表示,机器人3D打印工艺在人工鱼礁的设计和生产中具有独特的优势。通过允许团队在短时间内创建大型作品,它使生产变得更容易,更高效。这也使团队能够制作出具有不同设计和功能的瓷砖,这是典型模具无法实现的。为此,研究小组3D将赤土粘土打印到礁石瓷砖图案中,并将其烧至2057华氏度,以生产迄今为止制作的128个瓷砖。每个瓦片的直径都只有两英尺。为什么要用兵马俑?团队成员戴夫·贝克说,它具有高度多孔性,并具有“漂亮的表面微纹理”,可以锁定海洋生物,并且是水泥或金属等传统材料的环保替代品。

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兰格说:“尽管可以用其他方法(例如制作双面模具)来生产这些瓷砖,但由于瓷砖的设计是非常三维的,因此这将非常复杂。” “ 3D打印的优势在于可以更经济地生产物体和零件。但是它最强大的优点是,它可以用不同的设计打印每个对象而不会增加成本。” 这样,他们可以设计具有不同功能的图块,而不会产生大量的额外费用。

尽管在该初步研究中所有珊瑚砖都是相同的,但该团队将在下一次迭代中使用不同的设计来弄清楚它们如何影响物种。这些设计还可以特定于放置它们的环境和水下条件。例如,研究小组设计了这些瓷砖以防止沉积物堆积,这是中国香港水域的主要问题。

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由于瓷砖互锁,它们看起来好像海底已经被重新铺设和翻新了。从某种意义上说。他们说,珊瑚礁的瓷砖设计提供了“结构复杂的基础”,这使珊瑚碎片上有很多角落和缝隙可以锚定,并防止了沉积物的堆积,这是对珊瑚的主要威胁。

该小组于去年7月在中国香港海下湾海岸公园内三个地点的约430平方英尺区域中放置了用珊瑚碎片播种的礁石砖。研究人员将在未来两年内监测瓷砖上珊瑚的生长情况。这仅仅是项目的开始:团队计划开发新的瓷砖设计,并进一步扩大该地区的海床修复能力。



文章来源:3D打印世界