Мягкий белый цвет с тонкой структурой, слегка прозрачный и мерцающий: особый вид слоновой кости до сих пор было трудно воспроизвести. Но теперь исследователи представляют убедительный и практичный процесс имитации слоновой кости, с помощью которого, прежде всего, старые предметы искусства могут быть восстановлены с высокой точностью: дружелюбный к слонам материал «Дигори» может быть быстро преобразован в точные копии очень сложного искусства резьбы с помощью 3D-печати.
Натуральный продукт - табу! Тысячи слонов по-прежнему незаконно убивают каждый год из-за их клыков - но, по крайней мере, официально, международный запрет на торговлю слоновой костью действует с 1989 года. Однако для ценителей искусства, особенно для реставраторов, это создает проблему, поскольку прекрасный материал, как известно, веками использовался для производства предметов искусства. Отказавшись от натурального вещества, они теперь вынуждены прибегать к замене материалов, чтобы восстановить или воспроизвести части старых предметов искусства из слоновой кости.
Но кости, раковины мидий и пластмасса пока не предложили каких-либо действительно удовлетворительных решений. Поскольку они обычно не обладают оптическими характеристиками и свойствами материала прототипа, объекты должны быть кропотливо изготовлены резьбой. С другой стороны, варианты изготовления с использованием 3D-печати были бы идеальными. Однако предметы с убедительными характеристиками слоновой кости не могут быть изготовлены из пластиков, доступных на сегодняшний день. Но, как сообщает австрийская команда разработчиков, теперь им удалось справиться с этой задачей.
«Дигори» - практичная альтернатива
«Исследовательский проект начался с ценной святыни 17 века в церкви Мауэрбах», - объясняет Юрген Штампфль из Венского технологического университета. «Арт-объект украшен небольшими орнаментами из слоновой кости, некоторые из которых со временем утрачены. Поэтому нас спросили, можно ли заменить сложные детали технологией 3D-печати ». Несмотря на опыт команды с этим процессом и керамическими материалами, оказалось сложно создать хорошие имитации. «С помощью наших систем 3D-печати мы обрабатываем различные составы материалов для самых разных областей применения, но этот проект также был для нас чем-то новым», - говорит соавтор Констанце Зайдлер.
Как поясняют эксперты, необходимо было одновременно выполнить ряд требований. Потому что материал должен не только выглядеть как слоновая кость, но и иметь сопоставимую прочность и жесткость, чтобы в дальнейшем была возможна переработка. Но, как сообщают исследователи, благодаря многочисленным экспериментам им наконец удалось найти правильную смесь для материала, который можно использовать в обычных 3D-принтерах на основе принципа стереолитографии. Основу составляют частицы фосфата кальция диаметром около семи микрометров, смешанные с тончайшим порошком оксида кремния со специальной смолой. «Особенно сложно было добиться полупрозрачности слоновой кости», - сообщает соавтор Таддаа Рат.
Новый материал обрабатывается на 3D-принтерах с использованием так называемой горячей литографии. Используя компьютерную модель прототипа, вещество отверждается до желаемой формы с помощью УФ-лазера. Таким образом, весь объект создается слой за слоем в течение нескольких часов. Путем последующего анализа результатов исследования материала под названием «Дигори» исследователи смогли доказать, что он имеет как оптические свойства, так и свойства материала, которые соответствуют свойствам слоновой кости. «Результат еще раз показывает, насколько разнообразны возможные применения стереолитографии», - говорит Зайдлер. После изготовления цвет объекта все еще может быть изменен по желанию - например, чтобы он выглядел старым.
Как вы, наконец, понимаете, разработка - это большой шаг вперед в области реставрации: с Дигори теперь доступен лучший, более красивый и простой в обработке заменитель слоновой кости, чем раньше. Вместо того, чтобы кропотливо вырезать сложные объекты из прежних материалов на замену, теперь вы можете просто распечатать их за несколько часов. Команда надеется, что новый материал будет преобладать - как эстетически и механически высококачественный заменитель слоновой кости, от которого ни один слон не должен умирать.
Как вы считаете, подобная "материалозамена" может ли использоваться в других сферах жизни? Жду ваши догадки в комментариях.