Una interfaz de innovación de Bar-Ilan U., el Technion, la Universidad de Haifa y Tel Aviv U. adapta los arrecifes impresos en 3D a su entorno marino.
Los arrecifes de coral del mundo se están extinguiendo debido a muchos factores, como el calentamiento global y la urbanización acelerada en las áreas costeras, lo que ejerce una enorme presión sobre la vida marina. «El rápido declive de los arrecifes de coral ha aumentado la necesidad de explorar métodos interdisciplinarios para la restauración de arrecifes», explica Natalie Levy, Ph.D. estudiante en la Universidad Bar-Ilan en Israel. «Examinar cómo conservar la biodiversidad de los arrecifes de coral es un tema clave, pero también existe una necesidad urgente de invertir en tecnología que pueda mejorar el ecosistema de coral y nuestra comprensión del entorno de los arrecifes».
En un artículo publicado recientemente en la revista Science of the Total Environment, investigadores de cuatro de las principales universidades de Israel destacan un método de impresión 3D que desarrollaron para preservar los arrecifes de coral. Su innovación se basa en la estructura natural de los arrecifes de coral frente a la ciudad de Eilat, en la costa sur de Israel, pero su modelo es adaptable a otros entornos marinos y puede ayudar a frenar la devastación de los arrecifes que asolan los ecosistemas de coral en todo el mundo.
La investigación conjunta fue dirigida por el Prof. Oren Levy y Ph.D. la estudiante Natalie Levy, de la Facultad de Ciencias de la Vida Mina y Everard Goodman de la Universidad Bar-Ilan, el Prof. Ezri Tarazi y Ph.D. estudiante Ofer Berman, de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo del Technion, Prof. Tali Treibitz y Ph.D. el estudiante Matan Yuval de la Universidad de Haifa y el Prof. Yossi Loya de la Universidad de Tel Aviv.
El proceso 3D comienza escaneando fotografías submarinas de los arrecifes de coral. A partir de esta información visual, se ensambla un modelo tridimensional del arrecife con la máxima precisión. Se fotografían miles de imágenes y se envían al laboratorio para calcular la forma compleja del arrecife y cómo esa forma fomenta la evolución de la diversidad de especies del arrecife.
A continuación, los investigadores utilizan un método molecular para recopilar información genética ambiental que proporciona datos precisos sobre los organismos del arrecife. Estos datos se incorporan con otros parámetros y se introducen en un algoritmo de tecnología 3D, lo que permite construir un modelo interactivo paramétrico del arrecife. El modelo tridimensional se puede diseñar para que se ajuste con precisión al entorno del arrecife designado.
La etapa final es la traducción y producción de un arrecife de cerámica en impresión 3D. Los arrecifes están hechos de una cerámica única que es naturalmente porosa bajo el agua y brinda las necesidades de construcción y restauración más ideales para el área afectada, o para el establecimiento de una nueva estructura de arrecife como base para la continuación de la vida. «La impresión tridimensional con material natural facilita la producción de unidades muy complejas y diversas que no es posible con los medios habituales de producción de moldes», dice el Prof. Ezri Tarazi.
El proceso combina algoritmos de escaneo 3D, junto con muestreo de ADN ambiental y un algoritmo de impresión 3D que permite un examen profundo y preciso de los datos de cada arrecife, además de adaptar el modelo impreso a un entorno de arrecife específico.
Además, los datos se pueden volver a introducir en el algoritmo para comprobar el nivel de eficacia y eficiencia del diseño después de que se haya implementado, en función de la información recopilada en el proceso.
«Los arrecifes artificiales existentes tienen dificultades para replicar la complejidad de los hábitats de coral y albergar especies de arrecifes que reflejan entornos naturales. Presentamos una nueva interfaz 3D personalizable para producir estructuras escalables, utilizando datos reales recopilados de ecosistemas de coral», enfatiza Natalie Levy. Ofer Berman agrega: «El uso de la impresión tridimensional permite una amplia libertad de acción en soluciones basadas en algoritmos de realidad y la asimilación de la producción sostenible para el desarrollo de la rehabilitación marina a gran escala».
Este estudio satisface dos necesidades críticas para salvar los arrecifes de coral, según los investigadores. El primero es la necesidad de soluciones innovadoras que faciliten la restauración a gran escala que puedan adaptarse para sustentar los arrecifes de coral en todo el mundo. El segundo es la recreación de la complejidad natural del arrecife de coral, tanto en tamaño como en diseño, que atraerá especies de arrecifes como corales, peces e invertebrados que sustentan la regeneración de los arrecifes de coral naturales. Los investigadores actualmente están instalando varios arrecifes impresos en 3D en el Golfo de Eilat.
Creen que los resultados que obtengan les ayudarán a aplicar esta innovación a otros ecosistemas de arrecifes alrededor del mundo.
Fuente: ArutzSheva- Traducido por UnidosxIsrael
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