طباعة ثلاثية الأبعاد لهيكل عظمي لتيرانوصور ريكس بالحجم الكامل

في حديقة جراسيك، الاستنساخ أ الديناصور ريكس تضمنت اكتشاف دم الديناصورات المتحجر في الكهرمان، والكثير من الهندسة الوراثية، والتجاهل المتعمد لصحة ورفاهية جيف جولدبلوم. بالنسبة لفريق من الباحثين في مركز ناتوراليس للتنوع البيولوجي في ليدن، هولندا، نسخ أ ت. ريكس أخذت بعضًا من أحدث تقنيات المسح الضوئي بالليزر، وطابعة عملاقة ثلاثية الأبعاد، وفاتورة بريدية كبيرة، ما يقرب من 45 مليون مليمتر مربع من طلاء الأكريليك، ومجموعة من الخبراء الراغبين في تجاوز حدود المواد المضافة تصنيع.

دعونا نقوم بعمل نسخة احتياطية. منذ أقل من عقد من الزمن بقليل، في عام 2013، اكتشفت مجموعة من علماء الحفريات من هولندا هيكلًا عظميًا محفوظًا بشكل جميل لكائن بالغ ت. ريكس على الحفر في مونتانا. ومع سلامة حوالي 75% إلى 80% من حجم عظامه، كان هذا ثالث أكثر العظام اكتمالًا ت. ريكس اكتشف من أي وقت مضى.

أطلقوا على العينة التي يبلغ وزنها 11 ألف رطل وطولها 42 قدمًا وعمرها 66 مليون عام اسم "تريكس".

تركس معروض الآن في مركز التنوع البيولوجي الطبيعي (أو على الأقل سيكون ذلك مرة أخرى في شهر مايو عندما يُعاد فتح المتحف مرة أخرى بعد كوفيد). إنها واحدة من اثنين فقط

الديناصور العينات في المعرض الدائم في البر الرئيسي لأوروبا.

ت. ريكس ربما تكون الهياكل العظمية نادرة، وليس من المستغرب. منذ اكتشاف أول حشرة في عام 1902 — في منطقة هيل كريك، التي تحمل اسمًا ممتازًا، في مونتانا — لم يبق سوى 32 شخصًا بالغًا ت. ريكس تم اكتشاف الحفريات في المجموع. أبدًا. هذا من أصل عدد السكان الذي يعتقد العلماء الآن أنه كان 2.5 مليار على مدى مليوني سنة كانت الأنواع موجودة. وبعبارة أخرى، من بين كل 80 مليونًا ت. ريكس يُعتقد أنه عاش على الإطلاق، وتم اكتشاف واحد فقط.

عندما بدأ متحف الديناصورات الجديد في اليابان - المقرر افتتاحه في ناغازاكي في أكتوبر 2021 - في تجميع مجموعته، كان بإمكانه الانتظار لمحاولة وضع يديه على هيكل عظمي حقيقي. ومع ذلك، فإن فرص حدوث ذلك ضئيلة للغاية. ولحسن الحظ، تصادف أن تمت توأمة ناغازاكي مع مدينة لايدن. ونتيجة لذلك، تواصل الفريق المسؤول عن متحف ناغازاكي مع شركة Naturalis للسؤال عما إذا كانوا على استعداد لتصنيع نسخة ثلاثية الأبعاد من Trix لتحتل مكانة مرموقة في المكان الجديد. قال فريق Naturalis أنهم سيفعلون ذلك.

"لقد كان هذا تحديًا كبيرًا، ولكننا كنا سعداء جدًا بقبوله" هانيكي جاكوبس، مدير المشروع في Dinosaurs at Naturalis، قال لـ Digital Trends.

بناء الملك الطاغية

أصبح مأزق إعادة إنتاج تريكس أسهل قليلًا بفضل بعض الأعمال السابقة التي قام بها علماء الحفريات الذين اكتشفوا الهيكل العظمي في عام 2013. وكوسيلة للحفاظ عليها، أجرى الفريق مسحًا ثلاثي الأبعاد للعديد من العظام بدقة عالية. تم تعزيز أرشيف العظام هذا من خلال عمليات مسح جديدة لأجزاء معينة - مثل عظام القدم والفك والجمجمة - بواسطة عالم التشريح باشا فان بيليرت. تم تنفيذ عملية المسح باستخدام مختلف ماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد من Artec، بما في ذلك Artec Eva وArtec Spider وArtec Leo. وعلى جهاز الكمبيوتر، تلاعب فريق Naturalis بعد ذلك بالهيكل العظمي بحيث ظهر في الوضع "الهجومي" الذي طلبه متحف ناغازاكي.

ومع ذلك، بناء نسخة رقمية من أ ت. ريكس وكان الهيكل العظمي مجرد خطوة واحدة من العملية. إنه الفرق بين الرئيس التنفيذي لشركة أبل تيم كوك الذي يرى رسم CAD لجهاز iPhone التالي والعميلة التي تحمل المنتج النهائي في يدها. كانت الطباعة لعبة كرة أخرى تمامًا.

"طباعة كاملة ت. ريكس "إنها وظيفة وحشية"، قال جاكوبس - وربما كان المقصود من التورية. "لقد استغرق الأمر ما يقرب من عام على عملاقين طابعات Builder Extreme ثلاثية الأبعاد وثمانية طابعات Ultimaker 2+ لطباعة جميع العظام التي يزيد عددها عن 320. كانت بعض العظام لا تزال كبيرة جدًا بحيث لا يمكن وضعها في الطابعة بالكامل، لذلك كان لا بد من قطعها رقميًا لتناسبها.

كانت عملية طباعة العظام باستخدام PLA بمثابة صداع إجهاد يستغرق وقتًا طويلاً. وتابعت: "استغرق الانتهاء من بعض المطبوعات ما يقرب من أسبوعين". "نظرًا لأن المكتب كان مغلقًا خلال عطلات نهاية الأسبوع بسبب فيروس كورونا، فقد يكون من المثير للأعصاب الذهاب وإلقاء نظرة على ما إذا كان كل شيء على ما يرام يوم الاثنين."

وبمجرد الانتهاء من الطباعة، تم الانتقال إلى المرحلة التالية من العملية. لسبب واحد، كان لا بد من طلاء القطع: وهي عملية يتم تنفيذها يدويًا لإعطاء المادة البيضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لونًا مناسبًا. ولأن "العظام" كان سيتم شحنها إلى اليابان، لم يتمكن الباحثون من تجميع الهيكل العظمي النهائي بالكامل. ومع ذلك، فقد قاموا بلصق مئات المطبوعات المنفصلة معًا في 50 قطعة أكبر يمكن بعد ذلك ضمها معًا. كان لا بد من تركيب كل قطعة من هذه الأجزاء على أجزاء إطار فولاذي، والتي سيتم توصيلها مثل مجموعة ليغو ضخمة.

وقال جاكوبس إن التحدي الأكبر كان التوقيت. وأضافت: "لم يتم القيام بذلك من قبل". "لم نكن نعرف ما إذا كانت الحسابات صحيحة والمدة التي سيستغرقها الأمر، وخاصة المعالجة اللاحقة للمطبوعات وإنتاج الإطار. ولحسن الحظ كان لدينا فريق ماهر للغاية وكان مرنًا جدًا وجيدًا في استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

أخيرًا، تم الانتهاء من المشروع وتم شحن توأم تريكس إلى اليابان. وسيتم الآن تركيبه في منزله الجديد استعدادًا لافتتاح متحف الديناصورات في 29 أكتوبر.

اطبع بنفسك (بحجم القطة) ت. ريكس

في أكتوبر من العام الماضي، تم العثور على الهيكل العظمي لـ ت. ريكستم بيعه، المسمى "ستان"، في مزاد كريستي بمبلغ مذهل قدره 31.8 مليون دولار. (حتى الآن، لم يتم الإعلان عن أي مشتري.) بالنسبة للأغلبية الساحقة من القراء، فإن الحصول على هذا النوع من المال لإسقاطه على عينة ديناصور هو اقتراح غير مرجح إلى حد كبير.

فهل سيكون من الممكن الطباعة ثلاثية الأبعاد أ ت. ريكس هيكل عظمي على الميزانية؟ لإعادة صياغة شون باركر لجوستين تيمبرليك في الشبكة الاجتماعية: أ ت. ريكس الهيكل العظمي في كهف رجل غني ليس بالأمر الرائع. هل تعرف ما هو الرائع؟ أ ت. ريكس هيكل عظمي في شقة استوديو مكونة من 20 شيئًا.

قد يكون هذا أيضًا أمرًا جيدًا عندما يتعلق الأمر ببيع الهياكل العظمية للديناصورات. بالنسبة لعلماء الحفريات، فإن فكرة تحول الحفرية إلى تحفة في غرفة المعيشة الرابعة لأحد المليارديرات هي مأساة. وهذا يعني فقدان الوصول إلى عينة يمكن أن تساعد في تطوير الأبحاث العالمية المستمرة في هذا المجال.

قال جاكوبس: "هناك [احتمال]". وأضافت أنه من المؤسف أنه ربما ليس على النطاق الكامل الذي نفذه فريقها. ("أو، [إذا كنت تريد ذلك حقًا،] عليك التحدث إلى مديرنا التنفيذي،" ضحكت).

لكن الدعاوى الشركات وراء حديقة جراسيك لم يستسلم عندما حدث خطأ فظيع في النسخة الأصلية من الحديقة، وأدى إلى مقتل مجموعة من الأشخاص. لقد عادوا – في القصة، على الأقل – مع العالم الجوراسي. وبعبارة أخرى، كل هذه الأشياء تتعلق بالمثابرة. وفي هذه الحالة، التسوية.

"إذا كان لديك طابعة ثلاثية الأبعاد بنفسك، فيمكنك طباعة حجم قطتك الخاصة تي ريكس وأشار جاكوب إلى أنه "من خلال الدليل الذي توفره شركة Naturalis عبر الإنترنت". "هناك أيضًا نسخة ثلاثية الأبعاد متاحة لدينا ترايسيراتوبس.”

هذا لن يكسر البنك أيضًا. وقالت: "سيكلفك الأمر ما يقرب من لفة واحدة من الخيوط، وبعض الغراء، وبعض الصبر".

هذا هو النوع من النفقات التي يمكننا توفيرها.

توصيات المحررين

• تستمر تقنية العرض ثلاثي الأبعاد الجديدة من سوني في التزايد بشكل أكبر وأفضل
• AMD، من فضلك لا ترتكب نفس الخطأ مع Ryzen 7 7700X3D
• تقوم AMD بإعادة 3D V-Cache إلى Ryzen 7000 - ولكن هناك تطور
• لقد وصلت نتائج AMD Ryzen 7 5800X3D، لكن لا تثق بها بعد
• تؤكد AMD أن Ryzen 7 5800X3D لن يدعم رفع تردد التشغيل