Как 3D-печать используют для реконструкции облика древних животных
Палеонтологи все чаще обращаются к 3D-печати, чтобы восполнить пробелы в своих исследованиях и сделать результаты изысканий доступными и интересными для широкой публики. В этой статье мы рассказываем о возможностях трехмерной печати в палеонтологии и о том, как ее успешно применяют на практике.
Палеонтологи все чаще обращаются к 3D-печати, чтобы восполнить пробелы в своих исследованиях и сделать результаты изысканий доступными и интересными для широкой публики. В этой статье мы рассказываем о возможностях трехмерной печати в палеонтологии и о том, как ее успешно применяют на практике.
Возможности 3D-печати в палеонтологии
3D-печать делает работу с ископаемыми остатками более точной, доступной и эффективной. Основная цель ее применения — создание точных копий фрагментов древних организмов. Процесс начинается с 3D-сканирования фоссилий, после чего — на основе полученных данных — создается цифровая модель, готовая к печати.
Находка полного скелета — большая редкость. Чаще всего ученым приходится восстанавливать недостающие части, используя имеющиеся данные. Здесь на помощь снова приходят 3D-сканирование, моделирование и печать.
Возможности 3D-печати в палеонтологии
3D-печать делает работу с ископаемыми остатками более точной, доступной и эффективной. Основная цель ее применения — создание точных копий фрагментов древних организмов. Процесс начинается с 3D-сканирования фоссилий, после чего — на основе полученных данных — создается цифровая модель, готовая к печати.
Находка полного скелета — большая редкость. Чаще всего ученым приходится восстанавливать недостающие части, используя имеющиеся данные. Здесь на помощь снова приходят 3D-сканирование, моделирование и печать.
3D-печать создает модели, достаточно реалистичные для научных исследований и достаточно прочные для повседневного использования
3D-печать создает модели, достаточно реалистичные для научных исследований и достаточно прочные для повседневного использования
Современные 3D-технологии позволяют создавать очень точные с научной точки зрения реконструкции, представляющие внешний вид ископаемых животных в натуральную величину. Такие реконструкции используют для образовательных и научных целей.
Например, точные 3D-печатные копии суставов и скелетов позволяют исследователям понять, как передвигались древние животные. А школьники и студенты могут изучать палеонтологию на доступных и реалистичных 3D-моделях.
Музеи также активно используют возможности 3D-печати. Многие экспонаты — например, скелеты динозавров — состоят не только из оригинальных находок, но и из научно достоверных копий, напечатанных на 3D-принтерах. Это делает экспозиции более доступными для публики, не подвергая риску уникальные находки.
Современные 3D-технологии позволяют создавать очень точные с научной точки зрения реконструкции, представляющие внешний вид ископаемых животных в натуральную величину. Такие реконструкции используют для образовательных и научных целей.
Например, точные 3D-печатные копии суставов и скелетов позволяют исследователям понять, как передвигались древние животные. А школьники и студенты могут изучать палеонтологию на доступных и реалистичных 3D-моделях.
Музеи также активно используют возможности 3D-печати. Многие экспонаты — например, скелеты динозавров — состоят не только из оригинальных находок, но и из научно достоверных копий, напечатанных на 3D-принтерах. Это делает экспозиции более доступными для публики, не подвергая риску уникальные находки.
Неполная 3D-модель скелета ископаемого миоценового носорога. Геологический институт РАН
Неполная 3D-модель скелета ископаемого миоценового носорога. Геологический институт РАН
Череп тираннозавра
В декабре 2024 года экспозиция «Континентальный мезозой» НОЦ «Эволюция Земли» Новосибирского государственного университета пополнилась макетом черепа самого знаменитого хищника мелового периода — тираннозавра рекса (Tyrannosaurus rex), выполненным в натуральную величину. Экспонат отпечатан на 3D-принтере.
Окрашивание отпечатка и художественную обработку под ископаемую кость проводил специалист по скульптуре и реконструкциям древних животных из Тамбова Валентин Дельвесто (Студия Дельвесто).
Палеонтолог, инженер НОЦ «Эволюция Земли» Геолого-геофизического факультета НГУ Всеволод Ефременко:
Мы решили заказать модель черепа именно тирекса, потому что это самый знаменитый динозавр, которого сразу узнает, пожалуй, каждый ребенок. Именно тираннозавры стали свидетелями падения на нашу планету гигантского метеорита, уничтожившего динозавров. Мы решили заказать модель черепа именно тирекса, потому что это самый знаменитый динозавр, которого сразу узнает, пожалуй, каждый ребенок. Именно тираннозавры стали свидетелями падения на нашу планету гигантского метеорита, уничтожившего динозавров.
Источник. Фото: Инесса Бахарева.
Череп тираннозавра
В декабре 2024 года экспозиция «Континентальный мезозой» НОЦ «Эволюция Земли» Новосибирского государственного университета пополнилась макетом черепа самого знаменитого хищника мелового периода — тираннозавра рекса (Tyrannosaurus rex), выполненным в натуральную величину. Экспонат отпечатан на 3D-принтере.
Окрашивание отпечатка и художественную обработку под ископаемую кость проводил специалист по скульптуре и реконструкциям древних животных из Тамбова Валентин Дельвесто (Студия Дельвесто).
Палеонтолог, инженер НОЦ «Эволюция Земли» Геолого-геофизического факультета НГУ Всеволод Ефременко:
Мы решили заказать модель черепа именно тирекса, потому что это самый знаменитый динозавр, которого сразу узнает, пожалуй, каждый ребенок. Именно тираннозавры стали свидетелями падения на нашу планету гигантского метеорита, уничтожившего динозавров. Мы решили заказать модель черепа именно тирекса, потому что это самый знаменитый динозавр, которого сразу узнает, пожалуй, каждый ребенок. Именно тираннозавры стали свидетелями падения на нашу планету гигантского метеорита, уничтожившего динозавров.
Источник. Фото: Инесса Бахарева.
Макет черепа тирекса в Новосибирском госуниверситете
Макет черепа тирекса в Новосибирском госуниверситете
Скелет велоцираптора
Специалисты лаборатории проектирования и прототипирования Сибирского центра дизайна Томского госуниверситета создали с помощью 3D-печати модель скелета велоцираптора в масштабе 1:1 для Новосибирского госуниверситета (НГУ).
Модель динозавра состоит из 219 деталей. Скелет динозавра размером 179x65x36 сантиметров выполнен из ABS-пластика. Всего на проект ушло 150 часов печати, 16 часов склейки и шлифовки, четыре часа покраски.
Скелет велоцираптора
Специалисты лаборатории проектирования и прототипирования Сибирского центра дизайна Томского госуниверситета создали с помощью 3D-печати модель скелета велоцираптора в масштабе 1:1 для Новосибирского госуниверситета (НГУ).
Модель динозавра состоит из 219 деталей. Скелет динозавра размером 179x65x36 сантиметров выполнен из ABS-пластика. Всего на проект ушло 150 часов печати, 16 часов склейки и шлифовки, четыре часа покраски.
Модель скелета велоцираптора. Источник: https://www.riatomsk.ru
Модель скелета велоцираптора. Источник: https://www.riatomsk.ru
Плиозавр и эласмозавр
В Ундоровском палеонтологическом музее (Ульяновская область) посетители могут увидеть выполненные при помощи 3D-печати точные модели внешнего вида доисторических животных, например плиозавра и эласмозавра.
Русский плиозавр (Pliosaurus rossicus) — грозный хищник юрского периода. Создание его макета началось с графической реконструкции скелета с учетом всех анатомических особенностей и пропорций. С учетом этих данных палеохудожник создал 3D-модель, в которой постарался отразить современный взгляд на прижизненный облик ископаемого животного.
Макет печатался на FDM-принтере частями, которые затем склеивались. После этого была выполнена покраска. Размер модели составил один метр.
Плиозавр и эласмозавр
В Ундоровском палеонтологическом музее (Ульяновская область) посетители могут увидеть выполненные при помощи 3D-печати точные модели внешнего вида доисторических животных, например плиозавра и эласмозавра.
Русский плиозавр (Pliosaurus rossicus) — грозный хищник юрского периода. Создание его макета началось с графической реконструкции скелета с учетом всех анатомических особенностей и пропорций. С учетом этих данных палеохудожник создал 3D-модель, в которой постарался отразить современный взгляд на прижизненный облик ископаемого животного.
Макет печатался на FDM-принтере частями, которые затем склеивались. После этого была выполнена покраска. Размер модели составил один метр.
Источник https://undor-muz.ru/
Источник https://undor-muz.ru/
Источник https://undor-muz.ru/
Источник https://undor-muz.ru/
Плиозавр в Ундоровском палеонтологическом музее. Источник https://undor-muz.ru/
Плиозавр в Ундоровском палеонтологическом музее. Источник https://undor-muz.ru/
Илья Стеньшин, директор Ундоровского палеонтологического музея
Это одна из задач всех палеонтологических музеев – создание цифровых копий. Это один из современных трендов. Кости ископаемых животных зачастую нельзя выставлять в том виде в котором они сохранились, т.к. с течением времени перетизированая кость разлагается. И очень важно сохранить ее в той форме, в которой она была изначально.
Илья Стеньшин, директор Ундоровского палеонтологического музея
Это одна из задач всех палеонтологических музеев – создание цифровых копий. Это один из современных трендов. Кости ископаемых животных зачастую нельзя выставлять в том виде в котором они сохранились, т.к. с течением времени перетизированая кость разлагается. И очень важно сохранить ее в той форме, в которой она была изначально.
Модель эласмозавра печатали частями в течение четырех суток. Источник https://undor-muz.ru/
Модель эласмозавра печатали частями в течение четырех суток. Источник https://undor-muz.ru/
Напечатанная модель была раскрашена вручную. Источник https://undor-muz.ru/
Напечатанная модель была раскрашена вручную. Источник https://undor-muz.ru/
Трицератопс
Специалисты естественно-научного музея Натуралис (Нидерланды) реконструировали скелет трицератопса по прозвищу Дирк. Некоторые кости, включая ряд ребер, один из рогов и часть черепа отсутствовали, поэтому, чтобы заполнить пробелы, ученые сканировали других трицератопсов.
После обработки сканов начался процесс 3D-печати. Требовалось напечатать кости длиной от 50 до 130 см, для чего использовали FDM принтер с рабочей областью 1100х500х820 мм.
Некоторые из найденных костей были слишком хрупкими, чтобы быть выставленными на обозрение, поэтому их также отсканировали и напечатали.
Трицератопс
Специалисты естественно-научного музея Натуралис (Нидерланды) реконструировали скелет трицератопса по прозвищу Дирк. Некоторые кости, включая ряд ребер, один из рогов и часть черепа отсутствовали, поэтому, чтобы заполнить пробелы, ученые сканировали других трицератопсов.
После обработки сканов начался процесс 3D-печати. Требовалось напечатать кости длиной от 50 до 130 см, для чего использовали FDM принтер с рабочей областью 1100х500х820 мм.
Некоторые из найденных костей были слишком хрупкими, чтобы быть выставленными на обозрение, поэтому их также отсканировали и напечатали.
Принтер работал круглосуточно в течение нескольких месяцев и напечатал сотню различных элементов
Принтер работал круглосуточно в течение нескольких месяцев и напечатал сотню различных элементов
Кости сложной формы печатали с поддержками
26 напечатанных ребер. Фото сделано с высоты трех метров над землей
Кости сложной формы печатали с поддержками
26 напечатанных ребер. Фото сделано с высоты трех метров над землей
Смонтированный и раскрашенный вручную скелет трицератопса Дирка
Смонтированный и раскрашенный вручную скелет трицератопса Дирка
Голова собаки эпохи неолита
С помощью 3D-печати впервые в истории был реконструирован череп животного эпохи неолита - жившей 4 000 лет назад собаки. Ее остатки нашли при раскопках на Оркнейских островах (Шотландия) в 1901 г.
Сотрудники Эдинбургского университета подвергли череп компьютерной томографии. На основе сканов была построена цифровая модель. На ее основе художница-криминалист реконструировала голову из глины. В качестве основы для построения анатомии была использована 3D-печатная модель черепа.
В завершение скульптура была отлита из силикона и, по рекомендации экспертов, отделана серым мехом.
Голова собаки эпохи неолита
С помощью 3D-печати впервые в истории был реконструирован череп животного эпохи неолита - жившей 4 000 лет назад собаки. Ее остатки нашли при раскопках на Оркнейских островах (Шотландия) в 1901 г.
Сотрудники Эдинбургского университета подвергли череп компьютерной томографии. На основе сканов была построена цифровая модель. На ее основе художница-криминалист реконструировала голову из глины. В качестве основы для построения анатомии была использована 3D-печатная модель черепа.
В завершение скульптура была отлита из силикона и, по рекомендации экспертов, отделана серым мехом.
Теропод Банджо
В австралийском музее динозавров напечатали мини-модель теропода Банджо (Australovenator wintonensis) с целью копирования и создания серии реалистичных игрушек. Оригинальную модель размером 5 метров уменьшили до 22 см и напечатали при помощи стереолитографии (SLA).
Для печати использовали систему 3D Systems ProJet и гибкий материал VisiJet SL FLEX, внешне и на ощупь напоминающий полипропилен. ProJet 7000 HD обеспечивает точность 25,4–50,8 мм и очень высокую скорость. Фигурки были раскрашены вручную.
Теропод Банджо
В австралийском музее динозавров напечатали мини-модель теропода Банджо (Australovenator wintonensis) с целью копирования и создания серии реалистичных игрушек. Оригинальную модель размером 5 метров уменьшили до 22 см и напечатали при помощи стереолитографии (SLA).
Для печати использовали систему 3D Systems ProJet и гибкий материал VisiJet SL FLEX, внешне и на ощупь напоминающий полипропилен. ProJet 7000 HD обеспечивает точность 25,4–50,8 мм и очень высокую скорость. Фигурки были раскрашены вручную.