Nowa kość słoniowa wydrukowana w 3D może pomóc w ograniczeniu kłusownictwa

Trudno byłoby wyobrazić sobie materiał bardziej kontrowersyjny niż kość słoniowa – twardy, biały materiał najczęściej pozyskiwany z kłów słoni. Kość słoniowa, zakazana na całym świecie od 1989 r., nadal jest niezwykle cennym towarem, a kłusownicy mogą dowodzić 1500 dolarów za funt tego towaru. W żałobie Keitha Somerville’a historia przedmiotu, nazywa ją „gospodarką słoni” i zauważa, że ​​pomimo zakazu w dalszym ciągu doprowadza ona słonie niebezpiecznie blisko granicy wyginięcia.

Obecnie na wolności żyje zaledwie 400 000 słoni, co stanowi populację równą całkowitej liczbie ludzi zamieszkujących Tampę. Niektórzy eksperci przewidują, że mogą wyginąć w ciągu dekady.

Thaddäa Rath z TU Wien, jednego z największych uniwersytetów w Wiedniu w Austrii, uważa kość słoniową za intrygujący materiał. „Kiedy spojrzysz na kolekcję artefaktów wykonanych z kości słoniowej w jakimkolwiek muzeum, absolutnie fascynujące jest to, co ludzie byli w stanie zrobić produkują — i z jakimi ogromnymi kłami [musieli być w stanie pracować]” – powiedział Digital Rath, naukowiec zajmujący się materiałami Trendy. „Dzisiaj nie ma już zwierząt z kłami sięgającymi do ziemi. Myślę, że tragedia kryjąca się za tym materiałem również jest częścią apelu”.

W przeciwieństwie do ludzi, którzy ręcznie rzeźbili kość słoniową, Rath jest zainteresowany drukowanie 3d z kością słoniową. Albo przynajmniej z kością słoniową-natchniony materiał. Współpracując z innymi badaczami, pomogła opracować sztuczny materiał przypominający kość słoniową o nazwie „Digory”, będący połączeniem słów „cyfrowy” i „kość słoniowa”. Wykonane z tworzywa sztucznego żywicy i cząstek fosforanu wapnia, jest przetwarzany w bardzo gorącej postaci płynnej, a następnie może być utwardzany w drukarce 3D za pomocą promieni UV i drukowany w dowolnym kształcie pożądany. Wykazując podobieństwo optyczne i mechaniczne do prawdziwej kości słoniowej, Digory można następnie wypolerować i dopasować kolorystycznie, tak aby wyglądał prawie nie do odróżnienia od materiału, na którym jest oparty. Aby uzyskać dodatkową estetykę, można użyć czarnej herbaty, aby stworzyć charakterystyczne ciemne linie biegnące przez prawdziwą kość słoniową.

Przywracanie przeszłości

„To nie jest syntetyczna kość słoniowa, ponieważ skład jest inny, ale kolor, gęstość i twardość są takie same i można ją obrabiać podobnymi technikami jak naturalna kość słoniowa” – powiedział Rath. „Można go polerować, rzeźbić, toczyć, wiercić lub kleić. Ponieważ jednak jest on przetwarzany metodą wytwarzania przyrostowego, rzeczywisty czas pracy ulega skróceniu”.

Przypadek użycia sztucznego materiału z kości słoniowej polega na przywróceniu kości słoniowej części starych obiektów artystycznych. Zgodnie z prawem międzynarodowym ludzie mogą kupować lub sprzedawać przedmioty zawierające kość słoniową, o ile zostały wyprodukowane przed 1947 rokiem i zawierają mniej niż 10% materiału w przeliczeniu na objętość. Miniatury portretowe z kości słoniowej, które mają co najmniej sto lat lub są szczególnie rzadkie lub ważne kulturowo, również są wyłączone z zakazów.

Jest to pytanie, które ma wiele podobieństw w innych dziedzinach życia: jak powinniśmy coś postrzegać znaczenie kulturowe, które zostało wytworzone przy użyciu środków – lub w tym przypadku materiałów i metod – które obecnie znajdujemy odrażający? Trudno odpowiedzieć na to pytanie, ponieważ, przynajmniej z historycznego punktu widzenia, kości słoniowej używano do wielu celów, które obecnie uważamy za ważne do zachowania. Lub nawet, co jest bardziej kontrowersyjne, o walorach estetycznych.

Projekt Digory rozpoczął się, gdy Elena Holzhausen i Richard Addison, odpowiednio, kurator zabytków dla archidiecezji wiedeńskiej i konserwatora, zostali poproszeni o odnowienie cennej trumny państwowej z XVII w. tak zwana sanktuarium Fryderyka III austriackiego — w kościele parafialnym w Mauerbach. Trumnę otaczały 24 kolumny, których kapitele kolumn (korona na szczycie trzonu kolumny) wykonano z kości słoniowej. Brakowało jednak 18 z nich. Po nieudanych próbach zastosowania materiałów zastępczych w celu ich zastąpienia Holzhausen i Addison zwrócili się do firmy Jürgen Stampfl, profesora technologii materiałów i wytwarzania przyrostowego na TU Wien, o pomoc.

W jego laboratorium drukowano już wcześniej rekonstrukcje zębów w 3D i wydawało się możliwe, że mogłyby pomóc w wydrukowaniu w 3D także kła słonia. Okazuje się, że mogli.

Mnóstwo pytań etycznych

Pytanie teraz dotyczy tego, co stanie się dalej. Czy używanie substytutu kości słoniowej wydrukowanego w 3D jest etyczne, co może zachęcić do jej szerszego wykorzystania? Czy Digory mógłby pomóc w rozprawieniu się z kłusownictwem na kość słoniową, oferując substytut, dla którego nie trzeba zabijać zwierząt? Czy obfite dostawy niemal nierozróżnialnej fałszywej kości słoniowej mogą obniżyć cenę prawdziwego przedmiotu, czyniąc go w ten sposób mniej atrakcyjną propozycją dla kłusowników i przemytników? Czy powinny obowiązywać ograniczenia w jego wykorzystaniu – a mianowicie wyłącznie w celu przywracania artefaktów o znaczeniu historycznym lub kulturowym? Nie ma łatwych rozwiązań.

„Początkowe zastosowanie Digory polega na renowacji i konserwacji obiektów historycznych, które pierwotnie były wykonane z kości słoniowej” – powiedział Rath. „Jednakże dzięki zastosowaniu wytwarzania przyrostowego dosłownie wszystko, co mieści się w granicach [wytwarzania przyrostowego] można zadrukować – zwłaszcza wszelkie dekoracje lub elementy wyposażenia wnętrz, takie jak ozdoby świąteczne, klamki do drzwi lub biżuteria. To wciąż piękny materiał, ale w ten sposób żadne zwierzę nie musi oddawać życia tylko po to, abyśmy mogli mieć w salonie ozdobnego białego słonika. Bardzo chciałbym w to wierzyć. Jakiekolwiek użycie gotowanej kości słoniowej jest niedopuszczalne”.

Artykuł opisujący tę pracę, zatytułowany „Opracowanie materiału podobnego do kości słoniowej do wytwarzania przyrostowego w oparciu o stereolitografię”, ukazał się opublikowane w czasopiśmie Applied Materials Today.

Zalecenia redaktorów

• Najnowszy układ AMD V-Cache okazuje się tani, szybki i idealny do gier
• Oto dlaczego chip Apple M3 MacBook może zniszczyć swoich rywali
• Nowe laptopy do gier firmy Acer są wyposażone w wyświetlacze mini-LED i 3D i dostępne w przystępnych cenach
• W ten sposób możesz przypadkowo zabić najlepszy procesor AMD do gier
• Wreszcie wkrótce będziesz mógł używać awatarów 3D w rozmowach w aplikacji Teams