Penelitian Baru Memeriksa Kemungkinan Pencetakan Karang 3D

 



Sebagai terumbu karang menghadapi ancaman dari perubahan iklim, Florida Tech sedang menjajaki pencetakan 3D untuk berpotensi membantu mempertahankan sumber daya laut yang kritis namun terancam ini.

Profesor teknik kelautan dan ilmu kelautan Stephen Wooden dan mahasiswa penelitian John Carroll, Sydney Goodman, Gabija Karosas, Alexa Langley, August Neier dan Katherine Tyson mengusulkan untuk menggunakan printer 3D untuk membuat struktur karang yang kemudian akan ditempatkan di atas gundukan beton besar di laut. Tujuannya adalah untuk merancang metode produksi di mana membuat terumbu karang buatan dapat diakses dan terjangkau, dan menggunakan pencetakan 3D akan mengurangi waktu untuk memproduksi karang buatan. Tim sedang bekerja untuk membuat printer yang jauh lebih besar daripada printer umum di pasaran, yang memungkinkan mereka mencetak karang seukuran aslinya.

Untuk mencapai tujuan mereka, tim merakit printer 3D yang lebih kecil untuk membiasakan diri dengan mekanisme dan konstruksi pencetakan 3D. Mereka kemudian merancang printer 3D skala penuh untuk mencetak dalam keramik, meskipun ada opsi di masa depan untuk mencetak dalam beton. Mencampur teknik dan biologi karang, para peneliti melihat bagian-bagian printer 3D dan bahan filamen yang berbeda karena mereka akan berhubungan dengan berbagai karang dan desain, dan mereka juga mempertimbangkan bagaimana produk yang dicetak akan bereaksi di lingkungan laut. Tim juga menggunakan printer sampel untuk mencetak mannequin karang kecil, yang mewakili konsep cetak akhir.

Sementara karang yang dicetak mungkin tidak terlihat identik dengan aslinya, mereka akan dirancang dengan tujuan penting: memfasilitasi pertumbuhan karang.

“Kami dapat mencetak struktur dasar karang, seperti karang Elkhorn, kami dapat mencetak sebagian besar dari itu, sehingga ketika polip kecil menempel, mereka dapat tumbuh dari itu,” kata Wooden.

Saat mengerjakan terumbu buatan, tantangan yang signifikan adalah penggunaan bahan yang berpotensi beracun. Struktur sebelumnya yang digunakan untuk mencoba pertumbuhan karang menggunakan bahan limbah, seperti ban dan plastik PVC, dengan harapan dapat menggunakan kembali sumber daya. Namun, bahan kimia dari bahan mengganggu pertumbuhan di daerah tersebut dan bahan itu sendiri tidak memberikan permukaan yang cukup besar atau stabil bagi mikroorganisme untuk berkembang. Strukturnya juga berpindah-pindah karena ukurannya yang kecil dan akhirnya terdampar di garis pantai.

Tantangan lain yang dihadapi dalam pembangunan terumbu buatan adalah penggunaan struktur yang lebih kecil dan tidak aman, seperti blok cinder atau blok bangunan lainnya. Sementara balok-balok itu sering dilekatkan pada tikar yang lebih besar di dasar laut untuk menyatukannya, badai atau musim hujan yang lewat akan menyebarkannya ke dasar laut atau menguburnya di pasir, mengganggu pecahan karang yang ada. Sementara blok memang memfasilitasi beberapa pertumbuhan karang, gelombang badai akhirnya menghanyutkannya.

Pekerjaan proyek di masa depan akan mencakup pemasangan elektronik dan perangkat lunak pada printer 3-D yang memungkinkan komunikasi antara motherboard dan komponen elektronik printer, serta mendapatkan dan memperbarui tagihan bahan untuk memperhitungkan pencetakan tanah liat stoneware. Setelah itu, tim akan mencetak bentuk dan pola sederhana dari tanah liat stoneware yang akan menarik karang hidup dan menyebarkan cetakan keramik ke laut untuk menguji efektivitas umur panjang dalam pemulihan lingkungan dan redaman gelombang, fungsi jarak yang ditempuh gelombang serta kedalaman, panjang gelombang dan tinggi gelombang.

Terumbu karang adalah habitat very important bagi kehidupan laut dan indikator utama kesehatan laut. Ekosistem ini memberikan manfaat yang tak terhitung untuk laut dan membantu melindungi garis pantai melalui redaman gelombang. Dalam beberapa tahun terakhir, populasi karang telah dipengaruhi oleh pemanasan world, pengasaman laut, pemutihan karang, dan banyak faktor lainnya. Penurunan populasi karang telah menempatkan restorasi di garis depan teknik lingkungan dan ilmu kelautan. Beberapa terumbu buatan telah dikerahkan untuk tujuan mengisi kembali terumbu karang, dan para insinyur terus menemukan cara baru untuk meningkatkan desain yang ada. Pencetakan 3D memberikan peluang yang menjanjikan untuk membangun kembali terumbu karang dengan cepat dan efisien.

“Pencetakan 3D standar memiliki cara unik dalam melakukan desain,” kata Wooden. “Setiap hal yang dapat Anda pikirkan berpotensi dapat dimodelkan menggunakan printer 3D, jadi, itu mengekstrapolasi dari imajinasi Anda.”

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *