由於氣候變遷、天然因素及人為破壞，特別是為水族館等裝飾行為捕撈珊瑚，使得全世界珊瑚數量不斷衰減。為了對抗世界珊瑚礁濫用等問題，以色列本古禮安大學和以色列理工學院的研究人員3D列印出多種可作為新棲息地的人造珊瑚。在某些情況下，魚類甚至更加偏好這些3D列印的人造珊瑚。
這項研究已發表在《設計雜誌》，研究重點主要是找出用生物塑膠為材料製作人造珊瑚的方式。研究人員在不同材料、顏色、大小和形狀上做了各種嘗試。不同於全球其他的人造珊瑚礁替代方案，其中包括本古禮安大學自己在埃拉特灣塔瑪礁(Tamar Reef)的人造珊瑚計畫，這個由以色列理工學院和本古禮安大學兩校攜手合作的人造珊瑚研究計畫，首度著重在造出可以模仿活珊瑚結構和功能的人造珊瑚。這些特性包括水流的環繞、適合各式魚類棲息的特殊大小，以及接近浮游生物(即珊瑚食物來源)的距離。研究人員包括本古禮安大學海洋生物學暨主持該校生物科技研究的Nadav Shashar教授所指導的團隊，以及以色列理工學院由Ezri Tarazi教授所主持的科技與設計實驗室的團隊。
研究人員使用專業3D設計工具針對自然的珊瑚群聚進行掃描和建模，再根據這些數據建立出最理想的人造珊瑚結構，並使用不同列印材料及各類3D列印機型造出多種人造珊瑚供實驗參考。最後研究人員篩選出四種形狀不同的人造珊瑚，每種再列印出多色的人造珊瑚。研究人員將這些人造珊瑚放到紅海東北岸靠近埃拉特跨校海洋科學研究中心的珊瑚礁中，目的是要界定哪種人造珊瑚才是魚類安家的首選。Shashar教授指導的海洋生物學科學潛水員則在接下來的數個月對人造珊瑚的自然魚類群聚進行持續追蹤，結果發現魚類不僅能接受3D列印的珊瑚，相較於自然珊瑚，有些魚甚至更偏好特定人造珊瑚的設計和顏色。
Shashar教授解釋研究時表示令人感到吃驚的是珊瑚顏色的重要性。人類在買房時不大會考慮房子外的顏色，大概是因為我們能重新粉刷。但對於魚類則是相反，珊瑚的顏色是魚類取決是否棲息某珊瑚礁的關鍵因素。具有辨色能力的魚類，對於色彩鮮豔的珊瑚的偏好遠大於顏色暗沉的珊瑚。Shashar強調多樣學科團隊中，設計師在概念認證過程中的觀察和介入給予研究重大的幫助，基於設計師對於3D列印過程和列印材料的專業了解，使得研究團隊在概念驗證階段遇到的問題時能迅速找到解決方案。
進入下一個研究階段，研究人員將著重在人造大片礁群的設計，而不再只是單一人造珊瑚。Shashar教授表示團隊想探討是哪些因素使得特定結構比其他結構來得更好。其團隊的研究和合作方式欲凸顯設計學科在解決環境問題的潛力。使用數位設計的工具和方法，能為全球保護和重建正被快速摧毀珊瑚礁之計畫找出更有效及理想的實踐方案與解決辦法。Tarazi教授則指出，要為這些巨大環境挑戰找出解決方案時，「自然為本的設計」這個新概念非常重要，而這次兩校研究的也是遵循這個核心概念。Shashar教授認為任何一個學科可以單獨解決這些環境問題，跨學科的合作是絕對必要的。研究案例證明了設計師的加入對於解決迫切環境問題是利多的，結合設計師和海洋生物學家的跨學科合作可作為導入設計思維以解決生物問題並打造永續環境的示範。
資料來源：https://in.bgu.ac.il/en/pages/news/3d_reefs.aspx
