มิติใหม่สำหรับการฟื้นฟูปะการัง: แนวปะการังที่พิมพ์สามมิติสร้างความหลากหลายทางธรรมชาติขึ้นมาใหม่

อินเทอร์เฟซนวัตกรรมปรับแต่งแนวปะการังที่พิมพ์ 3 มิติให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางทะเลและอาจควบคุมการทำลายล้างแนวปะการังที่สร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศของปะการังทั่วโลก

ในรายงานฉบับใหม่นัก วิจัยจากมหาวิทยาลัยชั้นนำสี่แห่งของอิสราเอลได้เน้นย้ำถึงวิธีการพิมพ์ 3 มิติที่พวกเขาพัฒนาขึ้นเพื่อรักษาแนวปะการัง นวัตกรรมของพวกเขาขึ้นอยู่กับโครงสร้างตามธรรมชาติของแนวปะการังนอกเมือง Eilat ทางตอนใต้ของอิสราเอล แต่แบบจำลองของพวกมันสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางทะเลอื่นๆ

กระบวนการ 3 มิติ

เริ่มต้นด้วยการสแกนภาพถ่ายใต้น้ำของแนวปะการัง จากข้อมูลภาพนี้ แบบจำลองสามมิติของแนวปะการังถูกประกอบขึ้นด้วยความแม่นยำสูงสุด ภาพถ่ายหลายพันภาพถูกถ่ายภาพและส่งไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อคำนวณรูปแบบที่ซับซ้อนของแนวปะการัง และรูปแบบดังกล่าวส่งเสริมวิวัฒนาการของความหลากหลายของสายพันธุ์แนวปะการังอย่างไร

ต่อไป นักวิจัยใช้วิธีการระดับโมเลกุลในการรวบรวมข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งแวดล้อม ซึ่งให้ข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในแนวปะการัง ข้อมูลนี้รวมเข้ากับพารามิเตอร์อื่นๆ และป้อนเข้าในอัลกอริธึมเทคโนโลยี 3 มิติ ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองเชิงโต้ตอบแบบพาราเมตริกของแนวปะการังได้ โมเดลสามมิติสามารถออกแบบให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของแนวปะการังที่กำหนดได้อย่างแม่นยำ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการแปลและการผลิตแนวปะการังเซรามิกในการพิมพ์ 3 มิติ แนวปะการังเหล่านี้สร้างจากเซรามิกที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งมีรูพรุนตามธรรมชาติใต้น้ำ และให้การก่อสร้างและการฟื้นฟูที่เหมาะสมที่สุดแก่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ 

หรือสำหรับการสร้างโครงสร้างแนวปะการังใหม่เพื่อเป็นรากฐานสำหรับการดำรงชีวิตต่อไป ศาสตราจารย์เอซรีกล่าวว่า “การพิมพ์สามมิติด้วยวัสดุธรรมชาติช่วยอำนวยความสะดวกในการผลิตหน่วยที่ซับซ้อนและหลากหลาย ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการผลิตแม่พิมพ์ตามปกติ” ทาราซี่.

เมื่อสายพันธุ์ปลาเริ่มร่าเริง

 การเคลื่อนไหวของพวกมันทำให้น่านน้ำของโลกเคลื่อนตัว เหมือนกับพายุลูกใหญ่

กระบวนการนี้รวมอัลกอริธึมการสแกน 3 มิติ ร่วมกับการสุ่มตัวอย่าง DNA ของสิ่งแวดล้อม และอัลกอริธึมการพิมพ์ 3 มิติที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบข้อมูลจากแต่ละแนวปะการังในเชิงลึกและแม่นยำ รวมถึงปรับแต่งแบบจำลองที่พิมพ์ให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของแนวปะการังเฉพาะ

ฮาอิมซิงเกอร์; มหาวิทยาลัยบาร์-อีลัน

นอกจากนี้ ข้อมูลสามารถป้อนซ้ำลงในอัลกอริธึมเพื่อตรวจสอบระดับประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของการออกแบบหลังจากใช้งานแล้ว โดยอิงจากข้อมูลที่รวบรวมในกระบวนการ

ที่เกี่ยวข้อง: การประชุมระดับโลกในมหาสมุทรของ John Kerry ก่อให้เกิดความมุ่งมั่นมากกว่า 400+ มูลค่า 16,000 ล้านเหรียญสหรัฐเพื่อปกป้องสุขภาพของมหาสมุทร

“แนวปะการังเทียมที่มีอยู่นั้นมีปัญหาในการจำลองความซับซ้อนของแหล่งที่อยู่อาศัยของปะการังและเป็นแหล่งอาศัยของแนวปะการังที่สะท้อนสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ เราแนะนำอินเทอร์เฟซ 3D ที่ปรับแต่งได้แบบใหม่สำหรับการผลิตโครงสร้างที่ปรับขนาดได้ โดยใช้ข้อมูลจริงที่รวบรวมจากระบบนิเวศของปะการัง” Natalie Levy, Ph.D. อธิบาย นักศึกษาที่ Bar-Ilan University ในอิสราเอล

Ofer Berman กล่าวเสริมว่า

 “การใช้การพิมพ์สามมิติช่วยให้มีอิสระในการดำเนินการอย่างครอบคลุมในโซลูชันที่ใช้อัลกอริทึมตามความเป็นจริง และการดูดซึมของการผลิตที่ยั่งยืนสำหรับการพัฒนาการฟื้นฟูสมรรถภาพทางทะเลขนาดใหญ่”

นักวิจัยกล่าวว่าการศึกษาครั้งนี้ตอบสนองความต้องการที่สำคัญสองประการในการอนุรักษ์แนวปะการัง ประการแรกคือความจำเป็นในการแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่อำนวยความสะดวกในการฟื้นฟูขนาดใหญ่ที่สามารถปรับให้เข้ากับแนวปะการังทั่วโลก

ประการที่สองคือการสร้างความซับซ้อนตามธรรมชาติของแนวปะการัง ทั้งในด้านขนาดและการออกแบบ ซึ่งจะดึงดูดสายพันธุ์ของแนวปะการัง เช่น ปะการัง ปลา และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่สนับสนุนการงอกใหม่ของแนวปะการังตามธรรมชาติ ขณะนี้นักวิจัยกำลังติดตั้งแนวปะการังที่พิมพ์ 3 มิติหลายแห่งในอ่าวไอแลต พวกเขาเชื่อว่าผลลัพธ์ที่ได้จะช่วยให้พวกเขานำนวัตกรรมนี้ไปใช้กับระบบนิเวศแนวปะการังอื่น ๆ ทั่วโลก

มากกว่า: การฟื้นฟูหอยนางรมที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ – การปฏิบัติตามคำมั่นสัญญาของเวอร์จิเนียที่มีต่อแม่น้ำเชสพีกเบย์

การวิจัยร่วมกันนำโดย Prof. Oren Levy และ Ph.D. นักศึกษา Natalie Levy จาก Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences at Bar-Ilan University, Prof. Ezri Tarazi และ Ph.D. นักศึกษา Ofer Berman จากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการวางผังเมืองของ Technion, Prof. Tali Treibitz 

Credit : เว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ