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.

Nová technologie 3D tisku CoraPrint vyrábí podkladové struktury pro množení korálů z udržitelného inkoustu z uhličitanu vápenatého. Zdroj: KAUST, Anastasia Serin.

"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.

Počítač pořídí detailní sken živého korálu, na jeho základě je pak podkladová struktura pro množení korálů. Zdroj: ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

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:

Korálům pomohou mikrobiomové transplantace
Globální oteplování ohrožuje korálové útesy na moha místech. Pomoci by jim mohla nová metoda přenosu mikrobiomu.
Vědci zachraňují diverzitu mořských korálů
Australští vědci plánují vytvořit speciální banku na uchovávání zranitelných druhů korálů. Díky tomu se pak mohou tito žahavci opět navracet tam, kde vyhynuli.
Lodě s alkalizačními prostředky zachraňují Velký bariérový útes
Okyselování oceánu ničí Velký bariérový útes. Vědci nyní navrhli zajímavou metodu, která by ho mohla ochránit. Jde o uvolňování alkalizačních činidel na trasách lodní dopravy.
3D tištěné korály se mohou stát významným zdrojem biopaliva
Mezinárodní tým vědců se rozhodl využít symbiózy mezi řasou a korálem. Pomocí 3D tisku dal vznik umělému korálu, který zprostředkovává 100x rychlejší růst řasám, než přírodní korál. Biotechnologie by mohla být využita v bioreaktorech k produkci biopaliv.