近年來，博物館等文物保護部門在面對珍貴的歷史文物時往往糾結于如何保護文物損壞等問題。前陣，云岡石窟開始結合3D掃描和打印技術制造了古佛像的復制品，為文物保護工作帶來了新的思路-用3D打印技術重建歷史遺跡。為了更好地創(chuàng)造符合古文物質感的復制品，來自TU Wien的研究人員及其聚合物生產(chǎn)衍生公司Cubicure研發(fā)了一種SLA 3D可打印象牙替代品。

象牙色模型與3D打印的復制品并列

象牙通常來自象牙或疣豬，海象或河馬的牙齒，因其堅固的耐用性和美觀的外觀而備受追捧。但是，由于盜獵引起的道德關注，自1989年以來，該材料的國際貿(mào)易已被禁止，這使得許多損壞的象牙制品無法修復。

盡管已經(jīng)用聚合物，酪蛋白甚至是象牙木屑制成了各種替代品，但它們通常是散裝生產(chǎn)的，這意味著零件需要在資源密集的過程中進行雕刻。同時，越來越多地使用3D打印來恢復文化古跡，因此Addison Restoration去年代表維也納大主教管區(qū)進入Cubicure，以幫助修復歷史棺材。

維也納工業(yè)大學材料科學與技術學院的尤爾根·斯坦普夫（JürgenStampfl）教授說：“該研究項目始于Mauerbach教區(qū)教堂中一個有價值的17世紀國家棺材?！?“它裝飾著象牙小飾品，其中一些隨著時間的流逝而丟失。問題是是否可以將它們替換為3D打印技術?！?/span>

奧地利弗里德里希三世棺材的3D復制品

為了準確地復制棺材的外觀，科學家通過在二甲基丙烯酸酯樹脂中加入磷酸三鈣（TCP）顆粒，制成了半透明的漿料，從而配制了他們的新材料。然后，在混合物中添加有色顏料，作為需要完善的精細平衡過程的一部分，以生產(chǎn)出具有色調的零件，這些色調可以精確地復制真實的偽像。

“您必須牢記，象牙是半透明的，”為他的論文為該項目做出貢獻的學生Thadd?aRath解釋說?！皟H當您使用適量的磷酸鈣時，該材料才會具有與象牙相同的半透明特性?！?/span>

準備好Digory樹脂后，研究人員使用Cubicure的Caligma 200 Hot Lithography 3D打印機對其進行了處理，制造了兩個樣本國際象棋棋子，以及17世紀墓葬的柱頭資本。經(jīng)過一些手工砂紙拋光后，科學家將其樣品與真牙牙進行了比較，發(fā)現(xiàn)它們具有可比的密度水平，并且沒有關鍵的不均勻性。

3D打印的復制品還表現(xiàn)出與象牙相似的撓曲模量，包括彎曲下74％的撓曲強度。但是，研究小組確實承認，彩色顏料沒有很好地穿透其復制品，與原始顏料相比，導致了高度和溫度上的差異，并且在進行有效縮放之前，還需要進行一些進一步的調整。

但是，在尺寸精度和外觀方面，該團隊能夠準確匹配原始棺材的柱子，甚至用黑色墨水對其進行著色，以復制受損物品中看到的裂縫?？茖W家們認為他們的方法代表了人工制品修復的“一大進步”，使其比現(xiàn)有的手工技術在經(jīng)濟上更具可行性。

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