3D-printen in archeologie en musea
3D-printtechnologie wordt nu op veel gebieden gebruikt. Het wordt bijvoorbeeld steeds meer gebruikt in onder meer de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de gezondheidszorg, speelgoed en productontwerp. Maar ook in de archeologie zou men niet meer zonder deze methode willen. Waarvoor wordt het hier gebruikt en in welke museale gebieden worden 3D-printing of 3D-scans gebruikt. Wij behandelen deze en andere onderwerpen in dit artikel.
Mogelijke toepassingen van 3D-technologie
Zowel 3D-printen als 3D-scannen worden gebruikt om cultuurschatten te conserveren. Zij dienen als hulpmiddel voor museumconservatoren, wetenschappers en archeologen om oude voorwerpen, afzonderlijke artefacten of zelfs recente kunstwerken in 3D vast te leggen en zo nodig te reproduceren. Zo zijn er bijvoorbeeld al figuren herdrukt die door museumbezoekers kunnen worden aangeraakt. Dit is een groot voordeel, vooral voor visueel gehandicapten. De originele figuren bevinden zich meestal achter glas, zijn in bruikleen gegeven aan andere musea of worden meestal beschermd bewaard in de archieven van het museum.
Tegelijkertijd maakt deze technologie het mogelijk ontbrekende of beschadigde delen van voorwerpen aan te vullen. Archeologische vindplaatsen kunnen met 3D-scanners in korte tijd volledig in 3D in kaart worden gebracht. Dit gebeurt onder meer met drones waarop de scanner is gemonteerd en die over het gebied vliegen. De verkregen gegevens worden doorgestuurd naar een mobiele computer.
Voorbeelden voor het gebruik van 3D-scanners en 3D-printers
Zo werkten wetenschappers van het Instituut voor Digitale Archeologie in 2016 samen met UNESCO-medewerkers aan een replica van een triomfboog uit Palmyra, die vervolgens in onder meer Londen, New York en Dubai aan het publiek werd gepresenteerd. Het jaar daarop hebben deskundigen 3D-printers gebruikt om twee bustes uit de oude Syrische stad, die bijna volledig door IS was verwoest, te repareren.
Wat zijn de voordelen van 3D-scannen voor musea en archeologen?
3D-scanners in de professionele sector werken met een zeer hoge nauwkeurigheid. Tegelijkertijd vangen ze veel meer details van de afzonderlijke objecten. Musea kunnen hun tentoongestelde stukken nu ook digitaal vastleggen en hoeven voor computerondersteunde archivering niet langer alleen op foto's te vertrouwen.
3D-scannen draagt ook bij tot de instandhouding van historische locaties. Veel sites staan op instorten, zijn beschadigd door natuurrampen of gewapende conflicten. Met de 3D-scanner kunnen van deze locaties zogenaamde 3D-mappings worden gemaakt, die later kunnen worden gebruikt voor reconstructie.
De 3D-scan biedt ook betere toegang tot musea over de hele wereld. Zo kan men vanuit Berlijn, maar ook vanuit kleinere steden en dorpen, virtueel musea bezoeken in New York, Tokio, Parijs, Sint-Petersburg en in vele andere steden zonder direct ter plaatse te zijn.
In musea zijn veel historische tentoonstellingen te zien. Steeds vaker worden 3D-scanners en 3D-printers gebruikt voor de restauratie van ontbrekende onderdelen. Tegelijkertijd is het ook mogelijk om een volledige kopie van het object te maken. Dit kan dan bijvoorbeeld door leerlingen worden aangeraakt en nauwkeurig onderzocht. Manipulatie van de figuur is ook denkbaar. Dergelijk werk maakt een bezoek aan het museum veel interessanter voor kinderen en versterkt het leereffect. Als er schade is aan de replica, kan deze opnieuw worden afgedrukt. Dit is een zeer groot voordeel, vooral voor delicate stukken.
Archeologische sites in beeld brengen met 3D-scanners
Vaak worden archeologische vindplaatsen pas ontdekt bij het uitgraven van bouwputten. Er is dan meestal slechts een beperkte hoeveelheid tijd beschikbaar voor verkenning en opgraving. Met 3D-scanners voor grote oppervlakken, waarvan sommige ook met GPS zijn uitgerust, kunnen archeologen een volledig gebied als 3D-bestand vastleggen en zo een 3D-model maken. Dit zal bijdragen tot een betere interpretatie van de archeologische overblijfselen en tegelijkertijd het zoeken naar succesvolle opgravingsplaatsen verbeteren. De geproduceerde modellen worden vaak gekenmerkt door een hoge mate van detail. Vaak worden voor het menselijk oog onzichtbare details zichtbaar wanneer een figuur of fragment uitvergroot is nagemaakt. Tegelijkertijd kan later nog aan de 3D-modellen worden gewerkt. Lichtgevoelige originele stukken worden zo beschermd.
Internationale samenwerking tussen onderzoekers
Onderzoekers, ingenieurs en zelfs particulieren kunnen wereldwijd toegang krijgen tot gegevens van modellen die met een 3D-scanner zijn gemaakt. Zo hoeven archeologische artefacten van musea en andere wetenschappelijke instellingen niet langer te worden opgestuurd, maar worden de gescande gegevens online verstuurd of opgehaald van een website. Wetenschappers kunnen de gegevens en hun bevindingen vervolgens delen via het internet, waardoor ze beter kunnen netwerken en voortbouwen op de onderzoeksresultaten van anderen.
Het bedrijf Arskan 3D, bijvoorbeeld, ontwikkelt niet alleen verplaatsbare 3D-scanners, maar gebruikte ze onder meer ook om enkele stukken van het Museum voor Schone Kunsten van Lyon in 2015 te scannen. De faciliteit in Lyon is naar alle waarschijnlijkheid het eerste 3D-museum ter wereld dat virtueel kan worden bezocht. Ook het Quai Branly Museum in de Franse hoofdstad Parijs maakt gebruik van 3D-scanners. Hier kunnen bezoekers met behulp van een 3D-scanner de inhoud van oude, met kunstvoorwerpen gevulde lijkkisten bekijken. Deze kisten konden niet worden geopend vanwege het risico de voorwerpen in de kist te beschadigen.
Bescherming van verzamelobjecten met behulp van 3D-scanners en 3D-printers
3D-scanners en 3D-printers kunnen niet alleen worden gebruikt voor reparaties, maar ook voor de productie van duplicaten. De contactloze scan zelf duurt meestal maar een paar minuten – afhankelijk van de grootte. Het resulterende bestand kan vervolgens worden bewerkt, opgeslagen, gearchiveerd en afgedrukt. Het bestand kan ook naar andere gebruikers worden gezonden. Als zij een eigen 3D-printer hebben, kunnen zij het gewenste voorwerp dan zelf printen. Onder meer het Art Institute of Chicago biedt zijn bezoekers een dergelijke mogelijkheid.
Tot de bekendste bewijzen uit de recente geschiedenis behoren de papier-maché hoofden van de ontsnapten van het gevangeniseiland Alcatraz in de jaren zestig van de vorige eeuw. Aangezien het materiaal steeds meer ontbindt, maar de gevangenen nog niet zijn gepakt, moeten de hoofden als bewijsmateriaal worden bewaard. Daarom heeft de FBI 3D scans van de hoofden gemaakt.
Ook in de toekomst valt te verwachten dat 3D-scanning en 3D-printingtechnologie steeds meer zullen worden toegepast in de archeologie en in museale voorzieningen. Vooral de jongste bezoekers maken zo met moderne media kennis met de geschiedenis. Ook in de archeologie is het gebruik van 3D-scanners veelbelovend. Op die manier kunnen 3D-scans worden gemaakt bij het begin van de uitgraving, maar ook tijdens afzonderlijke werkfasen. De aldus verkregen gegevens kunnen bijdragen tot meer gerichte opgravingen, maar kunnen ook op een later tijdstip opnieuw worden bekeken.
Verdere literatuur/bronnen:
- https://3dprint.com/179081/palmyra-arch-in-italy/
- https://arskan.com/
- https://www.fbi.gov/contact-us/field-offices/sanfrancisco/news/press-releases/fbi-presents-national-park-service-with-3d-printed-copies-of-escape-from-alcatraz-decoy-heads
