مقدمه
طبق مطالعه انجام شده توسط پارلمان اروپا، بین 4.8 تا 12.7 میلیون تن پلاستیک به دریاها و اقیانوس های ما راه پیدا می کند. این آمار نگران کننده، هم برای سیاره ما و هم برای گونه های ساکن در آن تهدیدی قابل توجه است. بنیاد الن ماکارتور هشدار می دهد که تا سال 2050، میزان پلاستیک در اقیانوس ها بیشتر از ماهی خواهد بود.
در پاسخ به این موضوع مبرم، ابتکارات متعددی در سرتاسر جهان برای حفاظت از دریاها و اقیانوسها با استفاده از برخی فناوریهای سه بعدی در حال ظهور است. در واقع، پرینت سه بعدی چندین مزیت در بازیافت زباله دارد، مانند استفاده مجدد از تورهای ماهیگیری در مواد چاپی و حفظ تنوع زیستی دریایی با ایجاد صخره های مرجانی مصنوعی. پروژههای زیادی با استفاده از تکنیکهای تولید افزودنی برای محافظت از اقیانوسهای ما در حال انجام است.
بازسازی صخرههای مرجانی
تخریب صخرههای مرجانی یک مشکل رو به افزایش است که ناشی از امواج گرمای دریایی، گسترش بیماریهای مرجانی و تأثیرات انسانی توسط صید بیش از حد و آلودگی است. ظرفیت ما برای احیای صخره های مرجانی از نظر مقیاس، اثربخشی و کارایی هزینه عقب است. در حالی که تلاشهای مرسوم مرمتی بر تشکیل اسکلتهای کربناته بر روی قابهای ساختاری برای رشد مرجانی پشتیبانی میشود، این تکنیک یک مرحله محدودکننده سرعت در رشد مرجانهای اسکلراکتینی است. مهندسی معکوس و فن آوری های ساخت افزودنی یک تغییر نوآورانه در رویکرد از استفاده از بلوکهای بتنی و قابهای فلزی به تلاشهای پیچیده ارائه میکند که از هندسههای اسکن شده مرجانهای برداشت شده برای ساخت اسکلتهای مرجانی مصنوعی برای نصب در باغهای مرجانی و صخرهها استفاده میکنند. فناوری پرینت سه بعدی برای ساخت اسکلت های مرجانی طبیعی، سرعت رشد قطعات زنده مرجانی را تسریع کرده و روند پیوند صخره ها را تسریع کرده و در عین حال هزینه های مراقبت و نگهداری را به حداقل رسانده است. این اجازه می دهد تا انعطاف پذیری، سفارشی سازی، و زمان بازگشت سریع با سطح بالاتری از دقت، بنابراین، ایجاد یک مدل سازگار با محیط زیست و مقیاس پذیر برای ساخت مرجان برای تقویت تلاش های ترمیمی در سراسر جهان است.

استفاده از پرینت سه بعدی برای ایجاد ساختارهای صخرههای مصنوعی که تشکلهای مرجانی طبیعی را تقلید میکنند، باعث میشود که این ساختارها یک زیستگاه ضروری برای موجودات دریایی فراهم کنند و اسکان لاروهای مرجانی را تسهیل کنند و باعث بهبود و انعطافپذیری صخرهها شوند. به وضوح نشان می دهد که تولید مواد افزودنی نقش روشنی برای کاهش تهدیدی که صخره های مرجانی با آن مواجه هستند، ایفا می کند، که 14 درصد از آنها از سال 2001 ناپدید شده اند.
با استفاده از پرینت سه بعدی برای طراحی دیوارهای دریایی و صخره های مصنوعی. این سازه ها به عنوان سنگرهای موثر در برابر تخریب صخره های مرجانی، خطرات سیل و افزایش سطح آب عمل می کنند. آنها همچنین به عنوان اکوسیستم های دریایی فعال عمل می کنند و تنوع زیستی را ترویج می کنند و به بازسازی زیستگاه های دریایی کمک می کنند. این دیوارهای دریایی پرینت سه بعدی، پناهگاه و منابع غذایی برای گونههای دریایی متعددی فراهم میکنند و انعطافپذیری زیستمحیطی را در مواجهه با چالشهای محیطی تقویت میکنند.

مواد و روش ها
با مخلوط کردن کربنات کلسیم با یک رزین قابل تصحیح نوری تجاری موجود، یک ماده فوتو آغاز شده از کربنات کلسیم قابل چاپ مرجانی از مواد طبیعی دوستدار محیط زیست ایجاد کرده اند. ماده CCP شبیه ترکیب مرجانی طبیعی است و از این رو، می تواند جایگزین بالقوه بهتری برای چاپ مرجان در مقایسه با سیمان و سایر مواد باشد. این ماده چسبناک توانایی جامد شدن با قرار گرفتن در معرض لیزر UV را دارد. ویژگی های آن در روش چاپ پیشنهادی ضروری است، به ما اجازه می دهد تا اشیاء را به طور همزمان چاپ و جامد کنیم و یک ساختار پیچیده سازگار با محیط زیست تولید کنیم.



زباله های بازیافتی دریا
حدود 1 تا 2 درصد از تورهای نایلونی تک رشته ای که در ماهیگیری استفاده می شود در اقیانوس ها گم می شوند و تهدیدی برای زندگی دریایی ایجاد می کنند. با تبدیل تورهای ماهیگیری بازیابی شده از اقیانوس ها و دریاها به رشته های قابل استفاده برای چاپ سه بعدی. این رشته ها که از 100% نایلون بازیافت شده از تورهای ماهیگیری استفاده شده ساخته شده اند، راه حل هایی با کیفیت بالا و مناسب برای انواع کاربردهای فنی و صنعتی ارائه می دهند. این فرآیند به کاهش اثرات زیست محیطی زباله های پلاستیکی در اقیانوس ها کمک می کند.
با تجزیه و تبدیل این مواد زائد به ترکیبی از گلوله های مناسب برای چاپ سه بعدی، ما می توانیم چندین مجموعه متمایز تولید کنیم که شامل چراغ های آویز ساخته شده از پلی پروپیلن 100٪ بازیافت شده از زباله های اقیانوسی است. نتیجه، وسایل روشنایی است که تلفیقی از هنر و پایداری را با طراحی هایی که از نظر زیبایی شناسی از عناصر اقیانوسی مانند کلپ و فوم دریا الهام گرفته اند، تجسم می بخشد.


نوآوری های پایدار در غذاهای دریایی از طریق چاپ سه بعدی
به طور فزاینده ای واضح است که تقاضا برای غذاهای دریایی منابع دریایی را تحت فشار قرار می دهد و باعث اکتشاف منابع پروتئین جایگزین و شیوه های غذایی پایدار می شود. فناوری پرینت سه بعدی نوآوری در این زمینه را با امکان تولید جایگزین های غذاهای دریایی با پایه گیاهی که بافت و مشخصات غذایی محصولات غذاهای دریایی معمولی را تکرار می کند، تسهیل می کند. این محصولات با استفاده از موادی مانند پروتئینهای گیاهی و طعمهای طبیعی، جایگزینهای پایدار و اخلاقی را برای مصرف غذاهای دریایی سنتی به مصرفکنندگان ارائه میدهند که به تلاشهای حفاظت از اقیانوس کمک میکند.

نتیجهگیری
با نگاهی به آینده، ادغام فناوری های نوظهور مانند پرینت سه بعدی، همراه با مشارکت های پیشرفته در طیف گسترده ای از بخش ها، نویدبخش پیشبرد اهداف پایداری اقیانوس است.
با ادامه توسعه و اجرای این راه حل های پیشرفته، پرینت سه بعدی می تواند پیشرفت قابل توجهی در حفاظت و احیای اقیانوس های ما ایجاد کند و آینده ای سالم تر و انعطاف پذیرتر را برای اکوسیستم های دریایی و جوامع وابسته به آنها تضمین کند.