增材制造可以让历史瑰宝焕发新生

乔治·桑塔亚纳曾经说过:“那些不能记住过去的人注定要重蹈覆辙。”桑塔亚那认为，历史让我们理解为什么我们会这样生活，以及为什么世界各地的生活方式各不相同。不同时期的历史瑰宝的展示为我们提供了更深入的了解。

虽然展示这些无价的物品可能是一个培养知识的绝佳机会，但也有许多古代文物被破坏或损坏的例子。例如，1922年发现的图坦卡蒙的葬礼面具在2014年被博物馆的一名工作人员损坏。馆长们把断了的胡子粘在面具上，造成了更严重、更明显的损伤。

当然，造成文物损坏的不仅仅是人为错误。事实上，许多物品甚至纪念碑也因为自然灾害或事故而丢失，比如2018年巴西国家博物馆发生的火灾。这一事件导致博物馆丢失了90%的藏品。

你可能想知道，为什么有了今天先进的技术，我们不能再创造这些人工制品。随着增材制造(AM)技术的迅速发展，3d捕捉技术使设计工程师能够创建和存档一些世界上最具标志性的宝藏。

AM可以定义为使用计算机生成的设计从材料中渲染简单或复杂的3D对象的过程。最新一波3D打印技术使得人们可以根据照片甚至视频片段重建古代文物。

这项技术的工作原理是处理照片，将它们以类似于我们眼睛看物体的方式排列，这样它就可以探测深度并识别物体的主要点。由此，该技术可以创建与原始作品纹理匹配的3D模型或网格。

为了创造一个真正真实和持久的人工制品，它需要用能够有效地经受时间考验的材料进行再创造。3D打印现在可以应用于各种各样的材料，包括聚合物、复合材料、陶瓷和金属。

直到最近，唯一可以用于AM的聚合物是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和尼龙。如今，该系列产品包括聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体和木丝，它们将PLA基材与软木、木粉和其他衍生物结合在一起。

金属在3D打印中的使用也有所增加，因为轻质结构金属，如钛和铝，成为可行的选择。这样的金属可以直接打印使用各种技术，如粉末烧结或熔化。

在采购材料时，许多工程师可能会发现他们需要一种可以调整以具有不同机械性能的成分。像Matmatch这样的服务允许开发人员和工程师改进他们的搜索并选择其他合适的材料。对于3D打印，铜和镍丝是其他可用的替代材料。

已经有几个项目被委托修复丢失的文物，随着材料范围的进一步扩大，我们预计未来大多数博物馆将充满精美的历史珍宝复制品，而不是真品。

使用增材制造的应用非常多样化，允许开发人员和工程师重新创建各种复杂和非常详细的结构或模型，就像博物馆中展示的那样。AM不仅扩大了我们能够在每个博物馆捕捉到的知识的数量，而且还可以保护像图坦卡蒙面具这样永恒的作品免受不可逆转的伤害。

本·斯迈是材料搜索引擎Matmatch的增长主管。