收藏
点赞
微博
微信
阅读
887

3D打印在野生动物保护中的作用

白小令
2021-07-13 14:05:00

大多数人都熟悉制造或个性化产品背景下的 3D 打印。它也不被认为是普遍有益的-塑料在3D打印的广泛使用仍然有助于世界固体废物问题。

与任何技术一样,3D 打印可能有害或有益,具体取决于其使用方式。3D打印的一个更崇高的应用是在野生动物保护领域。3D 打印在这个领域究竟扮演什么角色?

是什么让3D打印有利于野生动物保护?

3D打印的优势使其在多个商业行业和研究领域具有十分宝贵的价值。在野生动物保护领域,3D打印的多功能性显然成为人们关注的焦点。毕竟,野生动物保护不仅仅是一个应用。有效的解决方案可以适应不断变化的情况。

这是其他技术无法提供的 3D 打印技术的好处。3D打印不仅提供几乎无限的设计自由度,而且还可以使用各种材料进行打印。根据正在使用的特定 3D打印机,它可以打印廉价的热塑性塑料、工程级塑料、生物塑料、金属或陶瓷。

3D打印有两个主要问题被用于解决——野生动物偷猎和栖息地的丧失。这些问题已经存在了几十年,但仍然存在。3D 打印可能最终为这些问题提供创造性和创新的解决方案。

使用3D打印对野生动物保护工作的案例研究

替换受损珊瑚

珊瑚礁为水生物种提供栖息地,对它们的生存能力和繁殖能力至关重要。然而,由于水温变化和海洋污染严重,珊瑚礁的破坏或死亡已变得普遍。

在加勒比的博内尔岛,海洋学家法比安·库斯托开始设计和3D打印人工珊瑚。这些珊瑚的设计基于在加勒比发现的珊瑚的实际大小、形状和质地。与传统的珊瑚恢复技术相比,3D打印人工珊瑚的速度要快得多,工作也少得多。

特拉华大学的研究人员已经对这一主题进行了更详细的研究。在这项研究中,使用标准热塑性3D材料将水母种群引入3D打印珊瑚时,分析了它们的行为。有趣的是,鱼非常适合3D打印珊瑚,无论材料如何,并采取行动类似于他们将如何自然珊瑚。

3D打印珊瑚的工作不仅限于使用热塑性塑料。巴林珊瑚礁设计实验室的一个项目用石灰石和砂岩制造珊瑚。这更密切地模仿了真正的珊瑚的组成。2017年,3D打印的珊瑚部署在荷兰北海。

人工授粉器

蜜蜂是维持繁荣生态系统中最重要的生物。世界上大约75%的植物仅仅因为蜜蜂授粉而繁殖和繁殖。这相当于世界90%的营养。

考虑到这一事实,发现蜜蜂数量在过去几十年中一直在稳步下降,这变得更加令人不安。根据美国国家农业统计,从1947年至2008年,蜜蜂的数量已经从600万头减少到240万头。这主要是由于来自空气、水和土壤污染的化学制剂对蜜蜂花粉的污染。

澳大利亚人迈克尔·坎迪正试图利用3D打印的蜂窝和鲜花作为合成花粉来帮助解决这个问题。一种特殊的装置被用来从蜂巢中收集实际花粉。然后,它被储存在人工雄性,并植入3D打印的花朵。为了让它们对蜜蜂有吸引力,3D 打印的花朵还必须模拟它们真正的对应物的形状和颜色。

动物3D打印假肢

假肢长期以来一直是3D打印的深刻应用。结合3D 扫描和建模,假肢可以专门针对患者的需求进行设计,以便它们完美地适应和功能。

曾有几起备受瞩目的动物接受3D打印假肢的案例。例子包括阿库特-3号的重建下颚,一只海龟与一艘小船螺旋桨相撞。海龟用钛制成的下颚和几个小时的手术,完全康复,并被释放到其自然栖息地。

3D 打印也是为宠物和其他四肢缺失的动物制作假肢的绝佳方法。假肢并不总是"腿"。就吉娃娃涡轮罗而言,狗的前腿被一组轮子取代了。这使得他能够保持良好的机动性,并给了他一套可以随时更换的腿。

一个更独特的3D打印假肢被创建为Grecia,一个来自哥斯达黎加的图坎。格雷西亚在遭到不守规矩的青少年的攻击后,嘴被打断了。通过3D扫描和一些雕刻,来自3D系统的一个团队能够使用PA尼龙材料重建鸟丢失的嘴。

人造犀牛角

犀牛角市场长期以来一直被宣布为非法,尽管各国政府和环境组织尽了最大努力,但市场仍在蓬勃发展。这是偷猎犀牛的最大原因,这反过来又危及其物种的存在。具有讽刺意味的是,获得犀牛角的法律障碍使它成为世界上最昂贵的材料之一。

为了满足市场对犀牛角的需求,一些生物技术初创公司探索了使用3D打印制造假犀牛角的想法。这些角携带的遗传物质与真正的角相似。这个想法是充斥市场与这些假角,以降低价格,抑制需求。

然而,许多环保组织,如拯救犀牛国际(SRI)并不完全赞同这一举措。他们不相信出售假角会减少对材料的需求,因为市场上已经有几十年用木头或水牛角制成的假角了。令人担心的是,提供假角可能会为犀牛角创造更大的市场,其中一部分肯定会来自偷猎。

3D 打印皮肤

尽管呼吁停止对动物的测试,但这种做法仍然存在,尽管其形式受到严格管制。在制药和护肤品等领域,动物试验被认为是太有价值的做法,不能完全放弃。

3D打印的皮肤被认为是一种替代,可以完全消除动物试验。如果3D打印的皮肤可以证明性能以及真实的东西,那么它可以用于测试局部药物或护肤品。开发这项技术和实际用生物材料打印皮肤样本的价格可能是这一应用变得更加常见的最大障碍。

适合海洋的泳衣

这一个肯定是这个列表中最奇怪的条目。加州大学河滨分校的一位电气工程学教授研制出一种名为"海绵套装"的泳衣。顾名思义,泳衣由海绵制成,旨在吸收海洋中的化学物质和溢油,同时协助海水淡化。

要创建海绵套装,首先必须通过 3D 打印构建由柔性塑料制成的框架。然后,它被海绵插入取代。海绵由高孔碳材料制成,可吸收25倍于自身重量的碳。

尽管被称为海绵,这种材料实际上排斥水,以最大限度地吸收污染物。海绵插入必须受到温度超过1000摄氏度之前,它释放毒素。每个插入物在需要处理之前最多可重复使用 20 次。

海绵套装泳衣在"重塑15:可穿戴技术竞赛"活动中获得一等奖。据泳衣的设计者说,最终目标是将这项技术融入其他类型的泳装中。有足够的人使用海绵注入的游泳服,人们可以通过游泳或做任何水上运动活动,积极帮助清理海洋和海洋。

最后的想法

在正确的手中,3D打印的力量可以用于崇高和改变世界的事业。这就是上个世纪发展起来的任何革命性技术的故事。我们已经知道3D打印如何帮助医疗行业,以及3D打印机在大流行期间如何大步发展。

在本文中,我们强调了如何在野生动物保护计划中使用 3D 打印。对于 3D 打印机倾向于产生的所有固体废物,它们也可以用于帮助环境。正如我们已经看到的例子,只需要一点创造力和真正的意图,以帮助动物。

本网站转载内容为作者个人观点,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如果您发现本网站上有侵犯您的知识产权的内容,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除