一个图像显示3D打印的兵与墨迹手术刀线

来源:©2021 Elsevier Ltd

3D打印的棋子有(右)和没有(左)象牙特有的螺旋施雷格线

一种看起来和象牙一模一样的合成材料,可以进行高分辨率的3D打印,被称为“迪格雷”,意思是“数字象牙”。这种合成材料已被用于修复包括象牙制成的象牙在内的历史艺术品。

研究人员表示,这对修复项目来说是无价的——几千年来,真正的象牙经常被用于重要的艺术品中,尤其是在中国古代——提高对其使用的认识有助于防止偷猎,这种偷猎威胁着世界许多地区野生大象的生存。“根本不应该有对动物来源象牙的需求。维也纳技术大学(Technical University of Vienna)的拉特(Thaddäa Rath)说,我们有很多替代方案。“任何一件珠宝或装饰品都抵不上一只动物的死亡。”

拉斯和一个材料科学家领导的团队尤尔根•Stampfl它是一种半透明的合成丙烯酸树脂和磷酸三钙颗粒的混合物。他们用它重新制作了几件微小的象牙饰品,这些饰品是从奥地利莫尔巴赫(Mauerbach)一座教堂的一个华丽的17世纪棺材中丢失的。

象牙曾被广泛用于此类艺术品,但自1989年以来,象牙的国际贸易已被禁止。如今,修复者不愿使用真正的象牙,即使国际法允许少量使用,象牙也变得异常昂贵。

显示数字象牙的图像

来源:©TU Wien

右边是用数字象牙3D打印出来的替代棺木,左边是原件

相反,研究团队和Cubicure从该大学分拆出来的精密3d打印公司利用迪格雷制作了18个精雕细琢、具有装饰性的象牙“大写字母”,这些“大写字母”都是从莫尔巴赫的棺材中丢失的。

其他人造象牙也存在,但研究人员说,迪格雷是第一种可以用立体光刻技术进行高分辨率3D打印的象牙,使用激光在3D“墨水”中交联聚合物,一层一层地构建复杂形状。

研究人员说,迪格雷拥有与象牙相同的光学和机械特性;它可以被颜色搭配,做成任何形状,然后它可以像真正的象牙一样被抛光、雕刻、钻孔或粘合。在象牙上经常可见的深色纹理也可以用混合了红茶的颜料来再现。

Ulrike Wegst美国波士顿东北大学的材料科学家和工程师,研究仿生材料,他说,迪格雷是该领域的“及时补充”,可以帮助防止进一步的象牙偷猎。她说:“3D打印的添加工艺非常适合复杂的旧设计的材料和低成本的复制,以及精细的新设计的制造,否则就需要高技能的专业艺术家。”

韦斯特没有参与这项研究,他指出,观察迪格雷是否会像真正的象牙那样“变老”,随着时间的推移,象牙的颜色会发生变化,以及在制造过程中使用的添加剂是否能防止它像其他聚合物一样变脆,这将是非常有趣的。