揭开世界首个3D打印土壤的秘密
近日，英国Abertay大学的土壤科学家首次应用3D打印技术寻找我们下的世界的秘密。科学家们通过3D扫描和3D打印技术来再现土壤错综复杂的结构，希望由此揭示真菌和细菌如何在地底穿行、生存、寻找食物来源和互动。
该研究小组在Wilfred Otten教授的带领下，利用CT扫描获取的三维图像构造出真实土壤的复杂结构。而3D打印技术使科学家们能够把电脑屏幕上的3D模型转换成现实中拿在手上的3D物体。
被打印出来这些令人难以置信的塑料立方体就是土壤结构的副本（见下图）——有点像Emmental奶酪，里面遍布的空隙构成复杂的网络。据天工社了解，研究团队使用的打印材料是尼龙12。现在研究团队正努力探求这些空洞是如何决定了在其中生活的真菌和细菌的行为方式。
通过将微生物（如真菌和细菌）播撒到塑料土壤的孔隙空间中，科学家们现在可以观察在地下的土壤中到底发生了什么，这些微生物如何移动、生存和互动。
这是3D打印技术第一次被用来复杂如此复杂而详细的土壤样品，一所大学的发言人说。
Wilfred Otten教授解释说：“在过去X射线CT扫描技术可用之前，我们只能将土壤样品带回实验室进行研究，但这就像在研究一幢倒塌的建筑物废墟——你永远无法得知建筑物倒下之前的结构是什么样的、它有多少房间，或有多少人生活在里面。”
“这几天我们了解了这些微生物种类之间的相互影响，以及他们对栖息地的变化是多么敏感。我们常常忘记，地上的一切生物是多么依赖它脚下的土壤——比如它在粮食安全和碳循环中发挥着重要作用——但我们仍然对其所知甚少。
“近年来我们已经意识到就算1克土壤都有数以百万计的生物生活在其中。我们知道他们所处的环境中四处移动，而且他们彼此互动，但始终难以确定它们在自然环境中的原始状态是怎么样的。
“因此，3D打印将使我们获得重大突破，因为我们现在能够在实验室里距离研究土壤结构，看看它内部孔隙空间有多大，它们是如何连接在一起的，以及细菌如何在中间移动的。”
研究小组的另一名成员Ruth Falconer博士说：“我们可以从开始分析一个物种——通过为它提供简单的食物来源——然后逐步提高复杂程度，最后使我们能够最终能够接近复制他们在地下环境的原始状态。”
“不过，要这使这一切成为可能，除了3D打印，还需要通过CT扫描来获取土壤孔隙结构的真实数据，没有CT扫描，这些现场实验是不可能完成的。”
研究小组希望，这些能够帮助他们了解土壤在更加宏观的生态环境中发挥着怎么样的影响，以及气候变化对土壤产生什么样的作用。
(责任编辑：admin)
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