Технологии 3D-печати и 3D-сканирования помогают воссоздать гигантский скелет древнего мамонта

Ученые и студенты Вашингтонского университета взялись за огромную во всех смыслах задачу: с помощью 3D-сканирования и аддитивных технологий команда намеревается реставрировать скелет мамонта. На территории университета находится Музей естественной истории и культуры имени Бёрка – старейший музей на западном побережье США, располагающий коллекцией из 16 миллионов экспонатов. Среди них останки огромного мамонта четырехметрового роста, чей возраст оценивается в 13 000 лет. Скелет станет главным украшением нового музейного здания, находящегося в постройке, но перед этим его необходимо отреставрировать, так как большинство фрагментов при раскопках найти не удалось.Всего было обнаружено около 20% костей, что не так уж и плохо для столь древней находки. Остальные будут заменены 3D-печатными репликами – либо зеркальными отражениями имеющихся фрагментов, либо отредактированными копиями костей из других коллекций. Помимо всего прочего, команде предстоит напечатать и огромные бивни, чья длина могла достигать трех-четырех метров, если исходить из пропорций остальных костей. Сбор данных осуществляется сразу несколькими методами, включая компьютерную томографию, фотограмметрию и лазерное 3D-сканирование. Командует парадом один из преподавателей факультета машиностроения по имени Стивен Вайднер. «С каждым сканом и печатной моделью мы стремимся к совершенству. В инженерных и научных словарях нет слова «сгодится», а потому мы должны сделать так, чтобы результаты были настолько близки к оригиналам, насколько это возможно», – рассказывает Вайднер. Пока что студенческая команда имеет на руках несколько напечатанных костей поменьше, вроде позвонков. В то же время идет тестирование различных методов печати и 3D-принтеров, ведь разные устройства дают разные результаты, со своими достоинствами и недостатками. Для помощи с проектом группа даже привлекла университетский студенческий клуб 3D-печатников «WOOF3D», попросив мейкеров построить специализированный крупноформатный 3D-принтер под кодовым названием «Big Blue». Задачей экспериментальной машины с рабочей камерой объемом 1,5м³ будет 3D-печать крупных костей, включая череп и нижнюю челюсть мамонта. Многолетний проект привлек весьма разношерстную компанию: зимние курсы предлагает факультет машиностроения, а весной эстафету примет биологический факультет. Участие принимают будущие геологи, палеобиологи, дизайнеры, инженеры, археологи и даже фотографы. Преподаватели довольны, ведь у студентов имеется возможность не только совершенствовать знания по своей специальности, но и адаптировать их к совместному проекту с будущими специалистами в других сферах, развивая навыки командной работы и просто гибкость мышления. Да и сам проект вызывает неподдельный интерес: студенты-инженеры редко берут курсы, предлагаемые факультетом биологии, но будущим конструкторам летательных аппаратов или гоночных автомобилей вполне может пригодиться понимание принципов бионики на примере настоящих животных. «Возможность поработать с артефактами и новейшими технологиями сканирования и моделирования? Я сразу же записался на курс. Используемые здесь методы и технологии применяются в 3D-моделировании и производстве масштабных макетов для тестирования в аэродинамических туннелях. То есть это те знания, которые понадобятся мне по специальности», – поясняет студент машиностроительного факультета Курт Вайс.

Как считает эксперт портала 3Dtoday и представитель компании Filamentarno Татьяна Горкун, воплощение древних окаменелостей в форму представляет большой интерес как с технологической, так и научной точки зрения: «Это необходимо и для понимания строения живших когда-то животных, так как по отдельным фрагментам зачастую сложно понять, какими были представители древней флоры и фауны. В данном случае 3D-технологии дают нам такую возможность за счет цифровой реставрации и 3D-печати скелета. Filamentarno тоже интересуют подобные проекты: для этого разработаны подходящие пластики, а в скором времени в линейку будет добавлен филамент цвета слоновой кости».