3D打印粘土砖可修复香港受损的珊瑚礁

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2018年，台风“山竹”摧毁了位于香港海下湾附近80％的珊瑚。在珊瑚骨骼碎片中，这种海洋无脊椎动物仍在香港水域中生存，但珊瑚礁每年仅增长几厘米，因此恢复其自然状态需要很长时间。

由于气候变化，过度捕捞等问题，全世界的珊瑚礁都处于困境中，全球研究人员一直在努力通过3D打印恢复加勒比海，法国，马尔代夫和香港等地多样化的生态系统。

近日，据了解，研究人员使用3D打印的赤陶六角形瓷砖可以拯救珊瑚礁，虽然平坦的微红色瓷砖在月亮岛和珊瑚海滩下面的水中看起来有些不合适，但它们起着重要的作用。每块20公斤的瓷砖长65厘米，由四脚，九格层和六层珊瑚状层组成，不会干扰真实珊瑚的生长方式。

“这些瓷砖不是传统的瓷砖。香港的亚热带气候需要大量水下沉积，这就是为什么我们的瓷砖上有很多穿孔，以使沉积物不会沉积在珊瑚表面上。”助理研究院Ratoi解释说。

当把这些珊瑚砖连接起来，它们便成为了固定床，原始珊瑚的破碎部分可以附着并生长在该固定床上，并放置在每个瓷砖顶部的八个口袋中。这样他们的遗传就匹配了。

Ratoi继续说道：“口袋足够大，可以使珊瑚在水平方向，坚固和垂直方向上生长，因此它们可以与其他水下物种竞争，例如藻类，它们会窒息而死。珊瑚仅在温暖的季节生长。帮助它们在垂直方向上生长。”

粘土与珊瑚内部的钙不同，强度不那么强，而且这些瓷砖单元确实会在强烈的洋流中破裂。但是由于香港亚热带水域的特殊条件，这种材料比混凝土或塑料更好。并且除珊瑚外，其他一些海洋物种可能无法在水的变化中生存，而且黏土不会破坏水下条件。粘土甚至没有任何特殊性质或成分，这至少使其成为具有成本效益的选择。

“与印刷其他材料相比，您必须印刷两种粘土结构，除了主要产品外，您可能还必须打印另一种结构来支持它，以免跌落。”兰格说。

建筑师团队使用ABBFoundryPlus2机械手从0.6厘米宽的喷嘴中打印出褐色粘土层，然后在1125摄氏度下烘烤，使其收缩11％。它的主要优势是可以产生高度复杂的结构。礁石砖无法使用传统的铸模技术生产，而复杂性是选择为该地点的珊瑚和其他野生动植物，提供栖息地质量的关键因素。

这些测试砖是在今年春天在模拟环境中部署的，Ratai说他们确实看到珊瑚在生长，这使他们可以打印另外128个粘土砖，这些砖是上个月部署的。

最近又部署了最后的3D打印粘土砖，研究人员和建筑师将在未来两年内监控珊瑚的再生， SWIMS团队预计将恢复40平方米的珊瑚栖息地。

虽然与香港珊瑚群落的总面积相比，这是很小的一部分。但是小编认为即使是小块珊瑚也可以通过为其他物种建立家园来增强当地的生物多样性，并且从长远来看，小块珊瑚通过产生繁殖体可以帮助幼小珊瑚定居在附近地区，从而在我们地区自然传播珊瑚。