加拿大研究人員用3D打印金屬帽保護瀕危海象的牙齒
時間：2020-10-30 08:21 來源：中國3D打印網 作者：中國3D打印網 閱讀：次
中國3D打印網10月30日訊，來自加拿大高級技術學院（ÉTS）和蒙特利爾大學的研究人員為附近魁北克水族館附近的一只瀕臨滅絕的海象的象牙制作了3D打印保護性“冠”。
水族館中有四個海洋哺乳動物正在保護中，但是它們的新的混凝土棲息地不適合其牙齒需求，因為它們使用象牙將自己從水中拉出。利用3D掃描和打印方法，該團隊能夠精確地制造出與海象的象牙完全吻合的金屬蓋，并防止它們受到牙齦膿腫的傷害。
照顧瀕臨滅絕的海象
許多大西洋海象，在科學界被稱為Odobenus rosmarus，曾經生活在加拿大北部的北極地區，但多年來已經面臨滅絕的威脅。大西洋海象在17至19世紀之間因象牙，肉類和油脂的稀少而被獵殺，如今在曾經人口稠密的紐芬蘭和新斯科舍地區已完全滅絕。石油和天然氣鉆探也正成為對北極哺乳動物的威脅。為了確保瀕臨滅絕的物種能夠繁殖并引起人們對其困境的關注，魁北克水族館將其納入其中。
該物種的拉丁文名稱Odobenus rosmarus大致翻譯為“牙齒上行走”，這是對它們如何在自然棲息地中從水中爬到陸地的恰當描述。不幸的是，既然它們現在生活在水族館中，那么海象外殼周圍的混凝土和金屬表面可能會損害其牙齒，使他們有患牙膿腫的風險。
加拿大北部的海象（如圖）正在成為一種日益瀕臨滅絕的物種。照片：世界自然基金會
牙科護理的3D打印方法
水族館的一只400公斤的4歲雌性海象（可惜沒有按名字介紹）被發現特別容易龜裂或折斷其象牙。為了防止對珍珠白象牙造成任何進一步的損害，獸醫專家建議使用量身定制的金屬蓋保護它們。部署冠冕可以被認為類似于人類進行充填，因為它們有助于避免需要去除任何“牙齒”，這是一種更具侵入性的過程。此外，使用不需要麻醉的療法非常有益，因為某些鎮靜劑可能會對這種海象造成致命的傷害。
盡管過去已經開發了其他的牙帽，但它們是使用傳統的生產工藝創建的，該團隊首先評估了哪種金屬可以生產出最佳的牙帽。最終，研究人員選擇了鈷鉻合金，因為它可以防止重復摩擦，同時還能抵抗鹽水中的氧化。
該團隊沒有使用麻醉劑來適應3D打印的牙冠，而是訓練了海象使其保持完全靜止。圖片由CNW集團/巴黎高等技術學院合影
在3D打印過程中，制作了三個不同的蓋子，它們與象牙之間的間隙為0.25mm至0.45mm。不同的尺寸選項使手術的獸醫可以選擇最佳的設備，既不會削弱粘合劑的結合力，也不會阻止其與象牙緊密貼合。考慮到麻醉對海象的潛在影響，研究小組決定將哺乳動物訓練為完全靜止，從而完全避免使用鎮靜劑。在幾個月的時間里，海象每天接受三到四次訓練，以保持不動的時間越來越長，并因其成功而受到獎勵。最終，這只航海動物連續5分鐘保持穩定，這使獸醫專家成功地安裝了其中一種3D打印設備。研究人員稱，這是皇冠獨特的生產過程與哺乳動物及其訓練者之間的紐帶的結合，才使整個手術成為可能。
水族館中有四個海洋哺乳動物正在保護中，但是它們的新的混凝土棲息地不適合其牙齒需求，因為它們使用象牙將自己從水中拉出。利用3D掃描和打印方法，該團隊能夠精確地制造出與海象的象牙完全吻合的金屬蓋，并防止它們受到牙齦膿腫的傷害。
“這種做法（在牙齒上行走）在由冰和土壤制成的自然環境中沒有問題。”蒙特利爾大學動物學教授克萊爾·格羅塞特（Claire Grosset）博士解釋說， “但是在由混凝土，金屬和其他材料組成的棲息地中，情況卻有所不同，這些動物要承受自身的重量，這些動物的體重可能超過一噸�！�
照顧瀕臨滅絕的海象
許多大西洋海象，在科學界被稱為Odobenus rosmarus，曾經生活在加拿大北部的北極地區，但多年來已經面臨滅絕的威脅。大西洋海象在17至19世紀之間因象牙，肉類和油脂的稀少而被獵殺，如今在曾經人口稠密的紐芬蘭和新斯科舍地區已完全滅絕。石油和天然氣鉆探也正成為對北極哺乳動物的威脅。為了確保瀕臨滅絕的物種能夠繁殖并引起人們對其困境的關注，魁北克水族館將其納入其中。
該物種的拉丁文名稱Odobenus rosmarus大致翻譯為“牙齒上行走”，這是對它們如何在自然棲息地中從水中爬到陸地的恰當描述。不幸的是，既然它們現在生活在水族館中，那么海象外殼周圍的混凝土和金屬表面可能會損害其牙齒，使他們有患牙膿腫的風險。
加拿大北部的海象（如圖）正在成為一種日益瀕臨滅絕的物種。照片：世界自然基金會
牙科護理的3D打印方法
水族館的一只400公斤的4歲雌性海象（可惜沒有按名字介紹）被發現特別容易龜裂或折斷其象牙。為了防止對珍珠白象牙造成任何進一步的損害，獸醫專家建議使用量身定制的金屬蓋保護它們。部署冠冕可以被認為類似于人類進行充填，因為它們有助于避免需要去除任何“牙齒”，這是一種更具侵入性的過程。此外，使用不需要麻醉的療法非常有益，因為某些鎮靜劑可能會對這種海象造成致命的傷害。
盡管過去已經開發了其他的牙帽，但它們是使用傳統的生產工藝創建的，該團隊首先評估了哪種金屬可以生產出最佳的牙帽。最終，研究人員選擇了鈷鉻合金，因為它可以防止重復摩擦，同時還能抵抗鹽水中的氧化。
該團隊沒有使用麻醉劑來適應3D打印的牙冠，而是訓練了海象使其保持完全靜止。圖片由CNW集團/巴黎高等技術學院合影
在3D打印過程中，制作了三個不同的蓋子，它們與象牙之間的間隙為0.25mm至0.45mm。不同的尺寸選項使手術的獸醫可以選擇最佳的設備，既不會削弱粘合劑的結合力，也不會阻止其與象牙緊密貼合。考慮到麻醉對海象的潛在影響，研究小組決定將哺乳動物訓練為完全靜止，從而完全避免使用鎮靜劑。在幾個月的時間里，海象每天接受三到四次訓練，以保持不動的時間越來越長，并因其成功而受到獎勵。最終，這只航海動物連續5分鐘保持穩定，這使獸醫專家成功地安裝了其中一種3D打印設備。研究人員稱，這是皇冠獨特的生產過程與哺乳動物及其訓練者之間的紐帶的結合，才使整個手術成為可能。
環保與3D打印技術
近年來，3D打印已被證明是一種有效的野生動植物保護手段。肯特大學和自然保護組織Paso Pacifico的科學家開發了3D打印的海龜卵，以防止哥斯達黎加真正的卵被盜和交易。附加設備被昵稱為“投資專家”，具有GPS跟蹤器，可用于發現長達137公里的非法貿易路線。
同時，佐治亞理工學院的工程師們設計了一種創新的方法來監控亞特蘭大植物園的環境：3D打印的Slothbot。機器人哺乳動物目前在40英畝森林上方的樹木中游蕩，以確保那里的溫度，天氣和二氧化碳水平保持一致。
在其他地方，香港大學（HKU）的一組建筑師用3D打印了128個六角形粘土磚，并將它們扔到了海洋中，以保護那里的當地海洋公園。希望從海灣中種下流行物種的人造結構將為流離失所的珊瑚提供一個新的家園。
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