3D打印蚁巢,给蚁后一个绿色的家

宠物蚂蚁是这两年国内外都发展比较迅猛的一种新兴宠物。一开始是各种凝胶巢,主要是看日本弓背蚁挖挖土什么的。后来则诞生了石膏巢、亚克力巢、生态缸等。其功能也从单纯的看蚂蚁挖土,扩展到观察蚂蚁的“卵->幼虫->蛹->成虫”整个生命周期,以及群落从小到大的变化过程。各种品种、大小的蚂蚁,以及各种种类的蚁巢,都日趋繁多和精细化。

目前宠物蚂蚁的来源(不管是蚁商手中的蚂蚁,还是DIYer自己抓的蚂蚁)主要有两种。一种是挖那些成熟的群落,连土带蚁一锅端,挖回来后再慢慢分离。这种做法前提是必须要抓到蚁后。有可能你抓住群落99%的蚂蚁,但是让蚁后跑了,或者一铲子下去把蚁后铲死了,那就白忙活了。另一种方法就是在蚂蚁的婚飞季节捡新后。那些在天上飞的不要,因为那还是没交配过的繁殖蚁,要捡那些翅膀已经脱掉的,在地上爬或石头缝下面的。优点是可以观察新后如何含辛茹苦培养出第一批工蚁,让群落一点点壮大;缺点是群落初期发展慢,小群落宅,觅食也不积极。另外能不能撞见蚂蚁的集体婚飞,则是完全看脸的。

我设计的这个3D打印巢,就是为新后准备的。市面上的新后巢已有不少,要么是试管,要么是亚克力。而使用3D打印技术来制作蚁巢,无论国内国外,我应该都是第一个尝试的。当然也不是什么品种的新后都适合养。主要两个品种不适合,一是以大头、铺道、巨首为代表的小型蚁。因为这些蚂蚁的小工非常小,越狱能力特别强。载玻片和巢体间的缝隙,很容易让它逃出来。二是猛蚁属的蚂蚁,这类蚂蚁没有专门的饲育蚁,要求巢穴空间大,以便把卵幼堆一起照顾。除了这两个种类外,理论上是可以饲养任何品种的蚂蚁的。

设计软件:SolidWorks Cura 打印机:DreamMaker 3D打印机 巢体大小(mm):86x58x15 打印材料:PLA 填充率:20% 重量:21g 其他配件:防逃网1片24×10,显微镜载玻片2片,pva保湿棉1块24x15x10 完成日期:2014年4月3日 新后入住日期:2014年4月10日

关于PLA的介绍请参阅下面的链接:http://www.dfrobot.com.cn/goods-713.html 这种材料由玉米和木薯制成(有没有转基因不知道)。理论上是完全无毒无害可降解的。PLA颗粒十分坚硬,实心的PLA板强度堪比亚克力。但是稀疏填充的PLA,蚂蚁是否能啃穿,这一点还有待验证。

结构和功能:整个巢由两个单独巢室并排组成,单个巢室大小:74×26(不算巢室内的分隔板)。其中一个巢室有保湿,另一个巢室有通风,作为活动区。保湿巢室背后有加水盒,内部第一个隔间填充PVA海绵。通过向加水盒内加水,通过漏水孔被海绵吸收。同时海绵底部的板上有两个小孔,负责在加水太多时排水。通风巢一侧有通风口,并且还间隔1毫米打印了两层。这样可以无需胶水,直接将一片防逃网插入通风口的缝隙即可。这样从通风口到海绵区,通过内部挡板,可以形成有多个湿度差的区域。方便蚂蚁选择自己喜欢的区域居住。巢体顶部打印有滑槽,通过插入两块显微镜载玻片,来完成巢整体的密封。喂食时,将载玻片移开一小段,投入食物即可。群落小时,可以直接投食在保湿区。群落增大后可投食在活动区。另外由于活动区有通风,蚂蚁一般会把那里当成垃圾场。当投食或清理时,先从通风口吹一口气,蚂蚁嗅到人类呼出的二氧化碳后就会逃回巢里。然后用棉花或其他什么将活动区的圆形入口堵上,便可放心地清理活动区。

保湿:对于尼科巴这种对湿度不太依赖的品种,保湿海绵已十分足够。而对于一些需要高湿度的品种(比如平和弓背),可以取个盘子,撒一层水(刚铺满盘底为宜),将巢放在盘子里。虽然PLA这种材料本身不吸水也不溶于水,但是由于打印时选择了非常低的填充率,使得打印出来的材料留有很多微米级的空隙。由于毛细作用水会被吸进材料内,提供蚂蚁所需的空气湿度和介质湿度。如图,将巢放在一小滩水上,2分半钟后,纸巾湿润。

3D打印巢特点:

  • 可以打印出各种独特、奇葩,以及充满形式感的造型。理论上你只受到想象力的限制。当然,你需要知道目前标准的DreamMaker打印机打印单个零件的极限大小是200x200x200mm。
  • 由于之前提到的低填充率导致的毛细现象,打印巢意外地可以提供堪比石膏巢的空气湿度和介质湿度。坏处则是低填充率导致其强度不是很高。这个巢只要你想的话,是可以徒手掰断的。
  • PLA颗粒的熔点为220度,但是在100度左右的时候就会开始软化。所以你最好不要将其投入沸水中。热熔胶倒是没问题,别糊太多就行。
  • 3D打印的表面摩擦力十分大,就算抹了防逃粉,也无法阻止大多数蚂蚁的脚步。因此3D打印巢最好设计成全密封的。或者搭配亚克力喂食盒使用。好处则是不会有亚克力巢那种一步三滑的情况了。
  • 最后,理论上这个巢是可以吃的。前提是您有一副嚼得动亚克力的好牙口。

成本:这个巢重22g,算上载玻片防逃网等,材料成本不超过5块。但是算上3D打印机的租用成本和时间成本,打印这样一个巢体的开销大约在80元左右。

我照片中饲养的,是一只尼科巴弓背新后。之所以选这个品种,主要是因为其公认的适应性强,好养活。也不像日本弓背那么神经质,不会一有风吹草动就暴动或吃卵。而且体色红红的很好看。缺点是稍微有点小(相对于弓背属其他大块头来说)。

下次有机会打印个猛蚁巢试试看。可以观赏蚂蚁捕食。

作者简介:顾鸿良,资深程序猿一只,字观阑,号喵王。出没于DFRobot的开发部门。喜欢摆弄公司的3D打印机和各种电路板,贱手贱爪经常搞坏东西。坚定不移地相信,技术的普及和平民化,无非就是一个从形式主义走向实用主义的过程。基于此信念,孜孜不倦兼乐此不疲地,探索3D打印技术在各种非主流和奇葩领域的应用价值和可能性。

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