3D tiskárny jsou v dnešní době již natolik běžné, že si i průměrný spotřebitel může jejich koupi dovolit. Doma si pak může sám vyrábět nejrůznější produkty pro použití v každodenním životě. 3D tisk ale využijí i vědci. Ti ze Saudské Arábie by pomocí něho rádi zvrátili škody na korálových útesech způsobené globálním oteplováním.
V důsledku neustále se zvyšující teploty světových oceánů, rostoucího znečištění, šíření nemocí korálů a nadměrného rybolovu se korálové útesy po celém světě rychle zmenšují. Jejich ničení přitom vede k destabilizaci rovnováhy v mořském ekosystému a vyústit může až k vymírání mnoha rostlinných a živočišných druhů.
Tým vědců z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) vedený výzkumnicí Charlotte Hauserovou využil pro přírodu šetrný inkoust k tvorbě 3D struktur, které podle nich pomohou pěstovat nové korály rychleji a snadněji než alternativní metody v současnosti používané.
Nyní se pro pěstování nových korálů používají zejména betonové bloky a kovové rámy. Na nich ale korály rostou velmi pomalu – přibližně rychlostí několika milimetrů za rok. Podkladové struktury vyrobené novou technologií 3D tisku by ale jejich růst mohly značně urychlit. Studie byla publikována v časopise ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
"Korálové mikrofragmenty rostou mnohem rychleji na našich tištěných či ve formě tvarovaných 3D površích. Ty jsou vyrobeny z uhličitanu vápenatého, a tak si korály pod sebou nemusejí stavět vápencový podklad," říká hlavní autor studie Hamed Albalawi. Tvorba uhličitanové kostry je v růstu korálů rychlost limitující krok. Díky nové technologii 3D tisku zvané CoraPrint, mají korály růst značně usnadněný.
Technologie CoraPrint využívá nově vyvinutý světlem aktivovaný inkoust z uhličitanu vápenatého (CCP – z angl. Calcium Carbonate Photo-initiated ink), který je zcela netoxický a jeho výroba ekologická a udržitelná.
Velkou výhodou nové technologie také je, že nespoléhá jen na pasivní kolonizaci korály jako ostatní přístupy, ale zahrnuje úvodní osazení podkladu korálovými mikrofragmenty, které se dále rozrůstají.
Uhličitanové kostry mohou být technologií CoraPrint vyrobeny dvěma způsoby (viz obrázek níže). První zahrnuje naskenování modelu korálového skeletu, tvorbu silikonové formy a následně vyplnění této formy CCP inkoustem za vzniku podkladové struktury. U druhého způsobu je podkladová struktura vytištěna přímo CCP inkoustem na základě naskenovaného modelu.
Každá z těchto dvou metod má své výhody a nevýhody. Tvorba formy umožňuje tvořit podkladové struktury snadno a rychle ve velkém počtu, může mít však jen omezené rozměry. Naproti tomu přímý tisk je pomalejší, ale umožňuje individuální přizpůsobení a vytváření větších struktur.
Originální publikace: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssuschemeng.1c04148.
Zdroj: Study Finds, KAUST Discovery, zdroj titulního obrázku: Q.U.I, Unsplash.
Mohlo by Vás zajímat:
Veronika Zvolská
Jan Geist
Veronika Zvolská
Lukáš Kekrt
Vstup do diskuze