Wie 3D-Druck hilft, historische Artefakte zu rekonstruieren

Während der 3D-Druck weitgehend mit Fertigung und Prototyping in Verbindung gebracht wird, hat er auch wegen seiner Fähigkeit, Objekte zu rekonstruieren, zu renovieren und zu reparieren, einige Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Dies macht es zu einer ziemlich nützlichen Ressource für Museen, Kuratoren und Historiker, die Objekte, Artefakte und sogar Fossilien mithilfe von Drucken, Scannen und digitalen Modellen rekonstruieren möchten.

Hier sind einige der Möglichkeiten, wie additive Fertigungstechnologien alten Artefakten neues Leben einhauchen:

Restaurierung von Wahrzeichen

Bildnachweis:3D Systems

Wie die meisten Fachleute wissen, sind 3D-Drucker zu einem wichtigen Vorteil bei der Herstellung von Figuren und Statuetten geworden. Im weiteren Sinne war diese Fähigkeit, Formen zu scannen und zu erstellen, ein Segen für die Restaurierung von Kunst und Skulpturen. Ein großartiges Beispiel stammt von der Großen Pagode in Kew Gardens.

Letztes Jahr übernahmen Restauratoren in Zusammenarbeit mit Historic Royal Palaces (HRP) die monumentale Aufgabe, den Glanz der 72 Drachenskulpturen in der Großen Pagode zurückzubringen. Diese kunstvollen Statuen wurden mit der selektiven Lasersinterungstechnologie (SLS) von 3D Systems überarbeitet. Die Drachen waren lange Zeit aufgrund von Holzfäule verschwunden, die mit den besten modernen Technologien behandelt werden musste.

Das On-Demand-Manufacturing-Team von 3D Systems konnte die Geomagic-Software, ihre eigene Selective Laser Sintering (SLS)-Technologie, verwenden, um leichte, langlebige Nachbildungen der ursprünglichen Drachen aus DuraForm PA zu erstellen. Obwohl diese Versionen aus unterschiedlichen Materialien bestanden, konnten die Restauratoren ein Aussehen und eine Haptik erzeugen, die mit den ursprünglichen Drachen vergleichbar waren. Diese neuen Versionen würden nicht wie ihre Vorgänger verrotten und waren bei Bedarf auch leicht reproduzierbar.

Die Restaurierung von Skulpturen kann jedoch noch weiter gehen…

Schadensrekonstruktion

Bildnachweis:Chris Warde-Jones/ The Telegraph

Selbst an so trostlosen und traurigen Orten wie Syrien bemühen sich Archäologen und Historiker darum, die menschliche Kultur zu bewahren. Nach den großen Angriffen auf Palmyra hatten einige Wahrzeichen und wichtige Teile der Geschichte Schaden genommen. Viele Artefakte wurden aus den Museen von Palmyra geborgen, nachdem die Stätte von russischen und syrischen Streitkräften zurückerobert worden war. Die beschädigten Werke und Skulpturen wurden nach Beirut und dann nach Rom gebracht, wo ein engagiertes Expertenteam des Instituts für Konservierung und Restaurierung (ICR) damit begann, ihnen ihren früheren Glanz zurückzugeben.

Neben anderen Restaurierungsprojekten verwendeten Techniker Laserscanner, um detaillierte Strukturdaten abzurufen, und konnten die fehlenden Aspekte von Statuen in 3D drucken. Eine Statue war besonders schwer beschädigt und verlor ungefähr die Hälfte ihres Gesichts, sodass Techniker einen „prothetischen“ Ersatz für die fehlenden Teile herstellten. Die Prothese wurde mit sechs kleinen Magneten am Rest der Büste befestigt, sodass sie leicht entfernt werden kann, falls die fehlenden Teile jemals gefunden werden.

Ein ähnliches Projekt wurde am Opificio delle Pietre Dure in Florenz, Italien, benötigt. Als eines der renommiertesten öffentlichen Institute auf diesem Gebiet beherbergt es einige sehr alte Kunstwerke. Diese Werke bedürfen oft einer umfassenderen Pflege, weshalb Restauratoren wie Mattia Mercante fortschrittliche Technologien wie 3D-Druck und 3D-Scannen einsetzen, um diese Kunstwerke und andere kulturelle Artefakte wieder auf die Beine zu stellen.

Anwenden der Werkzeuge der 3D-Modellierung und der digitalen Bildhauerei, um eine möglichst originalgetreue Rekonfiguration zu erreichen. „Digitales Scannen und Modellieren garantieren eine größere Achtung des ursprünglichen künstlerischen Stils “, sagte Mercante. „Restauratoren sind Kunsttechniker, keine Maler oder Bildhauer – die interpretativen und kreativen Aspekte sollten unsere Arbeit nicht beeinflussen .“

Historische Architektur und Design

Die Nachbildung von Gebäuden und Modellen war schon immer ein großer Anziehungspunkt des 3D-Drucks, daher ist es kein Wunder, dass Museen beginnen, dieses Potenzial für großformatige Exponate zu nutzen. Mit Hilfe des 3D-Drucks rekonstruierte das Cincinnati Museum Center ein Modell im S-Maßstab der Innenstadt der Stadt, wie sie in den 1940er Jahren aussah, komplett mit dem Carew Tower, dem Rathaus, dem Plum Street Temple, der Roebling Bridge und den durch die Stadt ratternden Straßenbahnen Straßen.

Die realistische Nachbildung bietet vertraute Sehenswürdigkeiten, Geräusche und sogar Gerüche und zeigt eine ältere Vision der Geschichte und Kultur der Stadt. Die beeindruckende Nachbildung verwendete eine Mischung aus vielen Fertigungstechnologien, um ein 4.000 Quadratmeter großes Display zu schaffen. Die Gesamtausstellung umfasst mehr als 1.200 Gebäude, 18 laufende Lokomotiven, vier betriebsbereite Steigungen, über 500 Fahrzeuge und 2.000 Menschen.

Die Anzeige ist noch nicht vollständig und wird in Größe und Umfang noch erweitert. Es bietet viele Einblicke in die Architektur und Geschichte der Vergangenheit und schafft gleichzeitig ein immersives, physisches Erlebnis für alle Museumsbesucher.

Nachbildung von Fossilien

Bildnachweis:Dušan Hein, TASR (Museum des Slowakischen Aufstands)

Museen auf der ganzen Welt investieren viel in die Digitalisierung und 3D-Modelle, da sie es ihnen ermöglichen, fossile Teile mit gedruckten Komponenten zu vervollständigen und wieder zu befestigen. Fossilien sind schwer genug zu finden, aber es ist fast unmöglich, eines in der richtigen Form erhalten zu finden. In diesen Fällen reicht ein wenig Einfallsreichtum aus, um Museumsbesuchern ein vollständiges Bild zu vermitteln.

Das Slowakische Aufstandsmuseum (SNP) und das Smithsonian haben solche Projekte mit großer Wirkung eingesetzt. Dinosaurierfossilien sind ein wichtiger Bestandteil jedes Museums, aber diese Knochen können schwer beschädigt sein oder wichtige Gelenke haben, die dringend Unterstützung benötigen. Hier kommen 3D-Drucker ins Spiel und geben Pädagogen und Paläontologen die Werkzeuge an die Hand, um diese Displays zu verbessern.

Aber Dinosaurierknochen sind nicht die einzige Möglichkeit, die Geschichte wiederzubeleben. Wissenschaftler verwendeten 3D-Scans, um den gesamten Stimmtrakt einer Mumie abzubilden, und nutzten solche Modelle, um die Stimmorgane mit einem 3D-Drucker nachzubilden. Dieser künstliche Kehlkopf kann Luft durch die synthetischen Stimmbänder leiten und einen einzelnen Vokal in der Stimme des toten Ägypters erzeugen, so die Ergebnisse, die in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden.

Die fraglichen Stimmorgane gehörten einst einem Priester, der während der turbulenten Herrschaft von Ramses XI. in Theben lebte. Die mumifizierte Leiche wurde ursprünglich vor etwa 200 Jahren geborgen und an ein Museum im Vereinigten Königreich verkauft, wo sie ausgepackt und Leeds Mummy genannt wurde. Jetzt verwenden Forscher es als Grundlage für diese Art von experimenteller Forschung. Obwohl das Traktat nur einzelne Vokale aussprechen kann, ist es eine erstaunliche Leistung.

Auf diese Weise ermöglichen sie uns, das Studium der Geschichte neu zu beleben und uns mit futuristischen Technologien ein besseres Verständnis der Vergangenheit zu ermöglichen.