Hoe 3D-printen helpt bij het reconstrueren van historische artefacten

Hoewel 3D-printen grotendeels wordt geassocieerd met productie en prototyping, heeft het ook enige aandacht gekregen vanwege het vermogen om objecten te reconstrueren, te renoveren en te repareren. Dit maakt het een redelijk nuttige bron voor musea, curatoren en historici die objecten, artefacten en zelfs fossielen willen reconstrueren met behulp van printen, scannen en digitale modellen.

Hier zijn een paar manieren waarop additieve productietechnologieën oude artefacten nieuw leven inblazen:

Restauratie van monumenten

Afbeelding tegoed:3D-systemen

Zoals de meeste mensen met kennis van zaken weten, zijn 3D-printers een belangrijke troef geworden bij de productie van beeldjes en beeldjes. Bij uitbreiding is ditzelfde vermogen om formulieren te scannen en te creëren een zegen geweest voor de restauratie van kunst en beeldhouwkunst. Een geweldig voorbeeld komt van de Grote Pagode in Kew Gardens.

Vorig jaar namen restaurateurs in samenwerking met Historic Royal Palaces (HRP) de monumentale taak op zich om de glorie van de 72 drakensculpturen in de Grote Pagode terug te brengen. Deze uitgebreide standbeelden kregen een make-over met behulp van de selectieve laser sintering (SLS) -technologie van 3D Systems. De draken waren lange tijd vermist vanwege houtrot, dat moest worden aangepakt met behulp van de beste moderne technologieën.

Het On Demand Manufacturing-team van 3D Systems kon Geomagic-software gebruiken, hun eigen Selective Laser Sintering (SLS) -technologie om lichtgewicht, duurzame replica's te maken van de originele draken bestaande uit DuraForm PA. Hoewel deze versies van verschillende materialen waren gemaakt, waren de restaurateurs in staat om een ​​look en feel te produceren die vergelijkbaar was met de originele draken. Deze nieuwe versies zouden niet wegrotten zoals hun voorgangers en waren indien nodig ook gemakkelijk reproduceerbaar.

Het restaureren van sculpturen kan echter nog verder gaan...

Reconstructie van schade

Image Credit:Chris Warde-Jones/de Telegraaf

Zelfs op plaatsen die zo verlaten en verdrietig zijn als Syrië, worstelen archeologen en historici om de menselijke cultuur te behouden. Na grote aanvallen op Palmyra hadden nogal wat oriëntatiepunten en cruciale stukken geschiedenis wat schade opgelopen. Veel artefacten werden geborgen uit de musea van Palmyra nadat de site was heroverd door Russische en Syrische troepen. De beschadigde werken en sculpturen werden naar Beiroet en vervolgens naar Rome gebracht, waar een toegewijd team van experts van het Institute for Conservation and Restoration (ICR) begon om ze in hun oude glorie terug te brengen.

Naast andere restauratieprojecten gebruikten technici laserscanners om diepgaande structurele gegevens op te halen en konden ze de ontbrekende aspecten van standbeelden 3D-printen. Eén beeld was bijzonder zwaar beschadigd en verloor ongeveer de helft van zijn gezicht, dus maakten technici een "prothese"-vervanger voor de ontbrekende delen. De prothese werd met zes kleine magneten aan de rest van de buste bevestigd, waardoor deze gemakkelijk kan worden verwijderd voor het geval de ontbrekende stukken ooit worden teruggevonden.

Een soortgelijk project was nodig in de Opificio delle Pietre Dure in Florence, Italië. Als een van de meest prestigieuze openbare instituten in het veld, herbergt het een aantal zeer oude kunstwerken. Deze werken hebben vaak meer zorg nodig. Daarom gebruiken restaurateurs zoals Mattia Mercante geavanceerde technologieën zoals 3D-printen en 3D-scannen om deze kunstwerken en andere culturele artefacten weer op de been te krijgen.

Het toepassen van de tools van 3D-modellering en digitaal beeldhouwen, in een poging om de meest getrouwe herconfiguratie mogelijk te maken. "Digitaal scannen en modelleren garanderen meer respect voor de originele artistieke stijl ’, aldus Mercante. "Restaurs zijn kunsttechnici, geen schilders of beeldhouwers - de interpretatieve en creatieve aspecten zouden ons werk niet moeten beïnvloeden .”

Historische architectuur en design

Het nabootsen van gebouwen en modellen is altijd een grote aantrekkingskracht geweest van 3D-printen, dus het is geen wonder dat musea dit potentieel voor grootschalige tentoonstellingen beginnen aan te boren. Met behulp van 3D-printen reconstrueerde het Cincinnati Museum Centre een S-schaalmodel van het centrum van de stad zoals het er in de jaren veertig uitzag, compleet met Carew Tower, het stadhuis, de Plum Street-tempel, de Roebling-brug en trams die door de straten.

De realistische recreatie bevat zelfs bekende bezienswaardigheden, geluiden en geuren, en geeft een oudere visie op de geschiedenis en cultuur van de stad weer. De indrukwekkende recreatie gebruikte een mix van vele productietechnologieën om een ​​display van 4.000 vierkante voet te creëren. De totale tentoonstelling omvat meer dan 1.200 gebouwen, 18 rijdende locomotieven, vier operationele hellingen, meer dan 500 voertuigen en 2.000 mensen.

Het display is nog niet compleet en breidt zich nog steeds uit in omvang en reikwijdte. Het biedt veel inzicht in de architectuur en geschiedenis van het verleden en creëert een meeslepende, fysieke ervaring voor alle bezoekers van het museum.

Fossielen opnieuw maken

Image Credit:Dušan Hein, TASR (Slowaaks Opstandmuseum)

Musea over de hele wereld steken veel energie in digitalisering en 3D-modellen vanwege de manier waarop ze fossiele onderdelen kunnen voltooien en opnieuw kunnen bevestigen met behulp van geprinte componenten. Fossielen zijn moeilijk genoeg om alleen te vinden, maar het is bijna onmogelijk om er een te vinden die in de juiste vorm is bewaard. In deze gevallen gaat een beetje vindingrijkheid een heel eind om bezoekers van musea een volledig beeld te geven.

Het Slovak Uprising Museum (SNP) en het Smithsonian hebben dergelijke projecten met groot succes toegepast. Dinosaurusfossielen zijn een cruciaal onderdeel van elk museum, maar deze botten kunnen ernstig beschadigd zijn of cruciale gewrichten hebben die dringend ondersteuning nodig hebben. Dit is waar 3D-printers hun intrede doen en docenten en paleontologen de tools geven om deze displays te verbeteren.

Maar dinosaurusbotten zijn niet de enige manieren waarop de geschiedenis nieuw leven wordt ingeblazen. Wetenschappers gebruikten 3D-scans om het volledige vocale kanaal van een mummie in kaart te brengen, met behulp van dergelijke modellen om de vocale organen na te bootsen met behulp van een 3D-printer. Dit kunstmatige strottenhoofd kan lucht door de synthetische stembanden laten stromen, waardoor een enkele klinker ontstaat in de stem van de dode Egyptenaar, volgens bevindingen die zijn gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.

De stemorganen in kwestie behoorden ooit toe aan een priester die tijdens het tumultueuze bewind van Ramses XI in Thebe woonde. Het gemummificeerde lijk werd aanvankelijk ongeveer 200 jaar geleden teruggevonden en verkocht aan een museum in het Verenigd Koninkrijk, waar het werd uitgepakt en de Leeds Mummy werd genoemd. Nu gebruiken onderzoekers het als basis voor dit soort experimenteel onderzoek. Hoewel het traktaat alleen enkelvoudige klinkers kan uiten, is het een verbazingwekkende prestatie.

Op deze manier stellen ze ons in staat om de studie van de geschiedenis nieuw leven in te blazen en ons een beter begrip van het verleden te geven met futuristische technologieën.