Om het misbruik en de degradatie van 's werelds koraalriffen te bestrijden, onderzoekers van Ben-Gurion University of the Negev (BGU) en het Technion Institute of Technology hebben verschillende 3D-geprinte koralen ontwikkeld die nieuwe habitats kunnen worden. In sommige gevallen, de vissen gaven er eigenlijk de voorkeur aan boven natuurlijke koralen.

Wereldwijd ondergaan koraalriffen een continu proces van verval als gevolg van klimaatverandering, natuurlijke oorzaken en menselijke activiteit, in het bijzonder koraaloogst voor aquaria.

Het onderzoek, gepubliceerd in Het ontwerpjournaal , gericht op het vinden van manieren om kunstmatige koralen te maken gemaakt van bioplastics. Ze experimenteerden met verschillende materialen, kleuren, maten, en vormen, afkomstig van een gescand natuurlijk koraalmodel.

Terwijl er wereldwijd andere rifvervangingsprojecten aan de gang zijn, waaronder het Tamar-rif in de Golf van Eilat door BGU-onderzoekers, dit initiatief is het eerste dat zich richt op het nauwkeurig reproduceren van koralen die de structuur en functionaliteit van natuurlijk levende koralen simuleren. Deze attributen omvatten waterstroom rond de koraalstructuren, specifieke maten die passen bij de diversiteit aan vissoorten en de nabijheid van voedsel (plankton).

De studie maakt deel uit van een samenwerking tussen het BGU-team onder leiding van professor Nadav Shashar van BGU's Marine Biology and Biotechnology Program en het Design-Tech Lab onder leiding van prof. Ezri Tarazi van het Technion.

In de studie, onderzoekers gebruikten 3D-ontwerptools om natuurlijke koraalkolonies te scannen, manipuleer vervolgens de scans structureel en ruimtelijk om de kunstmatige af te drukken. De onderzoekers werkten door een aantal verschillende materialen en een verscheidenheid aan printers om de 3D-modellen te bereiken. uiteindelijk, ze installeerden vier verschillende vormen van gedrukte koralen in verschillende kleuren.

Het doel was om te onderzoeken wat een "goed huis" is en aan welke ontwerpen de vissen de voorkeur geven. Nadat de schuilplaatsen in 3D waren geprint, ze werden geïnstalleerd op een rif aan de noordoostkust van de Rode Zee, en in de buurt van het Interuniversitair Instituut voor Mariene Wetenschappen in Eilat. Vervolgens doken de mariene biologen van Shashar gedurende enkele maanden continu op de onderzoekslocaties en volgden de kolonisatie van de modellen door natuurlijk voorkomende vissen. Niet alleen accepteerden de vissen de 3D-geprinte koralen gemakkelijk, maar ze gaven de voorkeur aan sommige ontwerpen en kleuren boven natuurlijke levende koralen.

"We waren verrast om te ontdekken dat kleur ertoe deed, Professor Shashar zegt. "Mensen houden geen rekening met de buitenkleuren van een huis bij de beslissing om er een te kopen, misschien omdat ze het opnieuw kunnen schilderen. Vis, anderzijds, gaf aan dat de kleur van hun potentiële nieuwe huis een make-or-breakfactor was. Vissoorten die kleuren kunnen zien, toonden een duidelijke voorkeur voor gekleurde schuilplaatsen boven saaie."

Professor Shashar zegt dat de observaties en interventies van de ontwerper belangrijk waren tijdens het conceptvalidatieproces. Door het proces van 3D-printen en de gebruikte materialen te begrijpen, de ontwerpers konden snel met oplossingen komen voor de problemen die zich tijdens het proces voordeden.

In hun volgende studiefase, de onderzoekers willen grote rifeenheden ontwerpen in plaats van enkele koralen. "We willen begrijpen waardoor sommige structuren beter werken dan andere, ", zegt Shashar. "Onze aanpak benadrukt het potentieel van het aanpakken van milieu-uitdagingen door middel van ontwerp. Met behulp van digitale ontwerptools en -methoden, we kunnen de wereldwijde inspanning helpen om betere toekomstige praktijken te vinden om koraalriffen te beschermen en te herstellen die snel worden vernietigd."

Een nieuw begrip, "Natuurgericht ontwerp, " volgens professor Tarazi, vat hun benadering van deze kolossale uitdagingen samen.

"Geen enkele discipline alleen kan deze uitdagingen aan, " zegt Shashar. "Er is een duidelijke behoefte aan samenwerking tussen disciplines. "We hebben bewezen dat het betrekken van ontwerpers bij het aanpakken van urgente biologische problemen gunstig is en kan dienen als een model voor het integreren van ontwerpdenken om biologische vragen aan te pakken en de natuur in stand te houden."