Drukowanie 3D pełnowymiarowego szkieletu Tyrannosaurus Rex

W Park Jurajski, klonowanie A Tyranozaur rex wiązało się z odkryciem krwi dinozaura skamieniałej w bursztynie, całą masą inżynierii genetycznej i umyślnym lekceważeniem zdrowia i dobrego samopoczucia Jeffa Goldbluma. Dla zespołu badaczy z Centrum Bioróżnorodności Naturalis w Lejdzie w Holandii, kopiując plik a T. reks wziął najnowocześniejszą technologię skanowania laserowego, gigantyczną drukarkę 3D, równie duży rachunek pocztowy, prawie 45 milionów milimetrów kwadratowych farby akrylowej i grono ekspertów pragnących przesuwać granice dodatków produkcja.

Cofnijmy się. Niecałe dziesięć lat temu, w 2013 roku, grupa paleontologów z Holandii odkryła pięknie zachowany szkielet dorosłego osobnika T. reks podczas wykopalisk w Montanie. Z około 75% do 80% objętości kości nienaruszonej, był to trzeci najbardziej kompletny T. reks kiedykolwiek odkryte.

Nazwali swój okaz ważący 11 000 funtów, długi na 42 stopy i mający 66 milionów lat „Trix”.

Trix jest teraz prezentowany w Centrum Różnorodności Biologicznej Naturalis (a przynajmniej stanie się to ponownie w maju, kiedy muzeum zostanie ponownie otwarte po Covid). Jest to jeden z zaledwie kilku Tyranozaur okazy na wystawie stałej w Europie kontynentalnej.

T. reks szkielety są, co być może nie jest zaskakujące, rzadkie. Od czasu odkrycia pierwszego osobnika w 1902 r. — w doskonale nazwanym Hell Creek w Montanie — tylko 32 dorosłe osobniki T. reks w sumie odkryto skamieniałości. Kiedykolwiek. To nie jest populacja, jaką obecnie uważają naukowcy 2,5 miliarda w ciągu kilku milionów lat gatunek istniał. Inaczej mówiąc, na każde 80 milionów T. reksy uważa się, że kiedykolwiek żył, tylko jeden został odkopany.

Kiedy nowe muzeum dinozaurów w Japonii, którego otwarcie zaplanowano na październik 2021 r. w Nagasaki, zaczęło gromadzić swoją kolekcję, mogło poczekać, aż wpadnie w ręce prawdziwego szkieletu. Jednak szanse na to są znikomo małe. Na szczęście Nagasaki było miastem partnerskim z Lejdą. W rezultacie zespół odpowiedzialny za muzeum w Nagasaki skontaktował się z Naturalis i zapytał, czy byłby skłonny wyprodukować trójwymiarową reprodukcję Trix, która miałaby zająć honorowe miejsce w nowym miejscu. Zespół Naturalis powiedział, że tak.

„To było spore wyzwanie, ale z radością je podjęliśmy” Hanneke Jacobsa, kierownik projektu w Dinosaurs w Naturalis, powiedział Digital Trends.

Budowanie króla tyrana

Problem reprodukcji Trix został nieco ułatwiony dzięki wcześniejszym pracom przeprowadzonym przez paleontologów, którzy odkryli szkielet w 2013 roku. Aby je zachować, zespół zeskanował wiele kości w 3D w wysokiej rozdzielczości. To archiwum kości zostało powiększone o nowe skany niektórych części – takich jak kości stopy, szczęka i czaszka – przez anatoma Paszę van Bijlerta. Proces skanowania został przeprowadzony przy użyciu różnych Skanery 3D firmy Artec, w tym Artec Eva, Artec Spider i Artec Leo. Następnie na komputerze zespół Naturalis zmanipulował szkielet tak, aby pojawił się w „atakującej” pozie, o którą prosiło muzeum w Nagasaki.

Jednak tworzenie cyfrowej kopii pliku T. reks szkielet był tylko pierwszym krokiem w procesie. Na tym polega różnica między dyrektorem generalnym Apple, Timem Cookiem, który widzi rysunek CAD następnego iPhone'a a klientem trzymającym w dłoni gotowy produkt. Drukowanie to zupełnie inna gra.

„Drukowanie całości T. reks to potworna praca” – powiedział Jacobs – gra słów prawdopodobnie zamierzona. „W przypadku dwóch gigantów zajęło to prawie rok Drukarki 3D Builder Extreme i osiem Drukarki Ultimaker 2+ aby wydrukować wszystkie ponad 320 kości. Niektóre kości były nadal zbyt duże, aby zmieścić się w drukarce w całości, więc trzeba było je przyciąć cyfrowo, aby zmieściły się w całości”.

Proces drukowania kości przy użyciu PLA był czasochłonnym i stresującym bólem głowy. „Ukończenie niektórych wydruków zajęło prawie dwa tygodnie” – kontynuowała. „Ponieważ biuro było zamknięte w weekendy ze względu na Covid, wizyta w poniedziałki i sprawdzenie, czy wszystko poszło dobrze, może być dość stresująca”.

Po zakończeniu druku przystąpiono do kolejnego etapu procesu. Po pierwsze, elementy musiały zostać pomalowane: proces ten był wykonywany ręcznie, aby biały materiał wydrukowany w 3D otrzymał odpowiednią barwę. Ponieważ „kości” miały zostać wysłane do Japonii, badacze nie złożyli w pełni gotowego szkieletu. Jednakże skleili setki oddzielnych odbitek w 50 większych kawałków, które można było następnie połączyć. Każdy z tych segmentów musiał zostać zamontowany na stalowych elementach ramy, które będą łączyć się jak ogromny zestaw Lego.

Największym wyzwaniem, powiedział Jacobs, był czas. „Nigdy wcześniej tego nie robiono” – stwierdziła. „Nie wiedzieliśmy, czy obliczenia są prawidłowe i ile czasu to wszystko zajmie, zwłaszcza obróbka końcowa wydruków i produkcja ramy. Na szczęście mieliśmy bardzo wykwalifikowany zespół, który był bardzo elastyczny i dobrze radził sobie z rozwiązywaniem problemów”.

Wreszcie projekt został ukończony i bliźniak Trix został wysłany do Japonii. Zostanie teraz zainstalowany w nowym domu i będzie gotowy na otwarcie Muzeum Dinozaurów 29 października.

Wydrukuj własny (rozmiar kota) T. reks

W październiku ubiegłego roku szkielet a T. rekso imieniu „Stan” został sprzedany na aukcji Christie’s za oszałamiającą kwotę 31,8 miliona dolarów. (Do tej pory nie ogłoszono żadnego nabywcy.) Dla przeważającej większości czytelników posiadanie tego rodzaju gotówki za okaz dinozaura jest wysoce nieprawdopodobną propozycją.

Czy byłoby zatem możliwe wydrukowanie w 3D np T. reks szkielet z ograniczonym budżetem? Parafrazując Seana Parkera Justina Timberlake’a Sieć społeczna: A T. reks szkielet w męskiej jaskini jakiegoś bogatego gościa nie jest fajny. Wiesz co jest fajne? A T. reks szkielet w kawalerce 20-latka.

Może to być również dobre rozwiązanie, jeśli chodzi o sprzedaż szkieletów dinozaurów. Dla paleontologów pomysł, aby skamielina stała się ciekawostką w czwartym salonie jakiegoś miliardera, jest tragedią. Oznacza to utratę dostępu do okazu, który mógłby pomóc w rozwoju stale rozwijających się światowych badań w tej dziedzinie.

„Istnieje [możliwość]” – powiedział Jacobs. Niestety – dodała, prawdopodobnie nie na pełną skalę, jaką przeprowadził jej zespół. („Albo [jeśli naprawdę tego chcesz] musisz porozmawiać z naszym dyrektorem generalnym” – zaśmiała się.)

Ale korporacyjne garnitury z tyłu Park Jurajski nie poddał się, gdy oryginalna wersja parku poszła strasznie źle i spowodowała śmierć wielu ludzi. Wrócili – przynajmniej w fabule – z Świat Jurajski. Innymi słowy, w tym wszystkim chodzi o wytrwałość. I w tym przypadku kompromis.

„Jeśli sam masz drukarkę 3D, możesz wydrukować własnego kota w rozmiarze kota T.Rex za pośrednictwem instrukcji udostępnionej przez Naturalis w Internecie” – zauważył Jacob. „Dostępny jest również nasz wydruk 3D Triceratops.”

Ten też nie rozbije banku. „Będzie cię to kosztować około jednej rolki włókna, trochę kleju i, powiedziałbym, trochę cierpliwości” – powiedziała.

To jest rodzaj wydatek, na jaki nas stać.

Zalecenia redaktorów

• Nowa technologia wyświetlaczy 3D firmy Sony jest coraz większa i lepsza
• AMD, proszę, nie popełniajcie tego samego błędu w przypadku Ryzen 7 7700X3D
• AMD przywraca pamięć 3D V-Cache do Ryzen 7000 — ale jest pewna zmiana
• Wyniki AMD Ryzen 7 5800X3D są już dostępne, ale jeszcze im nie ufaj
• AMD potwierdza, że ​​Ryzen 7 5800X3D nie będzie obsługiwał overclockingu