Cómo la impresión y el escaneo 3D ayudan a los arqueólogos

La arqueología es un campo de estudio que se ocupa de los artefactos de importancia histórica sin precedentes. A menudo, estos artefactos también deben manipularse con extrema precaución. Esto limita la forma en que los arqueólogos pueden analizar estos artefactos y hacer nuevos descubrimientos sobre cuán relevantes son para la historia antigua.

Para superar estos desafíos, el campo de la arqueología recurrió a la tecnología de impresión 3D y escaneo 3D. ¿Cómo se utilizan exactamente estas tecnologías en arqueología y qué ventajas ofrecen? ¿Es factible que un profesional de la impresión 3D trabaje con un arqueólogo local?

Tratar con artefactos sensibles

Estamos reduciendo nuestra discusión al campo de la arqueología en este artículo para evitar la ligereza. Sin embargo, muchos de los desafíos a los que se enfrentan los arqueólogos también se encuentran en campos similares como la paleontología y la antropología.

Todos estos campos de estudio deben tratar con fósiles antiguos y artefactos históricos. El problema con estos artefactos es que pueden dañarse fácilmente, incluso cuando se manipulan con extrema precaución. Incluso el mero acto de tocar un artefacto con las manos en carne viva puede causar reacciones químicas dañinas.

Esta naturaleza frágil de los artefactos hace que sea más difícil para los arqueólogos estudiarlos en detalle. Estos artefactos deben medirse y examinarse de varias maneras diferentes para inferir información sobre su historia.

Una técnica más antigua es que los arqueólogos hagan moldes con estos artefactos para hacer copias de ellos. Si bien esto logra el propósito de crear modelos de artefactos 1:1, esta técnica aún tiende a resultar en un manejo tosco de los artefactos. También requiere mucho tiempo y crea moldes que solo tienen una vida útil limitada.

Esto destaca la necesidad de un método de conservación que sea más rápido, más preciso, más permanente y que permita un manejo más cuidadoso de los artefactos. La combinación de escaneo 3D e impresión 3D es especialmente apropiada para resolver este problema.

Estudios de caso

Un ejemplo de alto perfil del uso del escaneo 3D para preservar y analizar un artefacto es el caso del esqueleto de Lucy, un homínido anterior al Homo sapiens encontrado en Etiopía. Si bien obviamente es un artefacto interesante, los restos óseos ya habían sido dañados de tal manera que faltaban porciones significativas.

Para llenar el vacío de información, los restos óseos fueron escaneados en 3D para desarrollar un modelo digital. Luego se realizó una reconstrucción digital reflejando las partes del esqueleto que aún estaban intactas. También se utilizó información de otros restos fosilizados para completar el modelo digital. A través de este método, los artefactos dañados aún se pueden completar, aunque solo en una plataforma digital.

También ha habido situaciones en las que la impresión y el modelado 3D se combinaron con otras tecnologías para preservar artefactos. En el caso de las momias encontradas en Egipto, se realizó una exploración de rayos X para revelar la apariencia de los restos óseos relativamente bien conservados. Estos fueron luego modelados en una plataforma 3D e impresos, haciéndolos más fáciles de estudiar y exhibir. A través de modelos impresos en 3D, las personas pueden apreciar los restos de una momia sin tener que molestar al artefacto en sí.

En la Universidad de Denver, la impresión 3D se ha integrado por completo en los estudios de arqueología. A través de las contribuciones de museos de todo el mundo, los estudiantes pueden imprimir en 3D sus propias copias de artefactos antiguos en el Laboratorio de Innovación de la universidad. Un ejemplo específico de esta aplicación es una copia impresa en 3D de una lámpara de aceite romana que permitió a los estudiantes inferir detalles como el tipo de aceite utilizado en la lámpara y el género de la persona que la portaba.

Estos son solo algunos de los cientos de ejemplos de cómo el escaneo 3D y la impresión 3D han demostrado ser útiles en arqueología. Este es un campo de estudio que ha adoptado fácilmente esta tecnología y todos los beneficios que puede ofrecer.

Los beneficios de la impresión y el escaneo 3D en arqueología

¿Qué pueden hacer la impresión y el escaneo 3D por la arqueología? Está claro que algo está haciendo bien. Aquí hay algunas ventajas de esta tecnología que los arqueólogos han descubierto a lo largo de los años.

Preservación digital

Lo primero que suelen hacer los arqueólogos es hacer una copia digital de un artefacto a través del escaneo 3D. Esto se puede hacer con un escáner de mano simple para artefactos pequeños. Esto crea una copia digital, completa con medidas y detalles precisos, que permanecerá intacta incluso cuando el artefacto en sí se dañe.

El valor de un modelo digital es que se puede medir, analizar y escalar hacia arriba y hacia abajo infinitamente. Esto puede revelar ciertas características del modelo que habrían sido difíciles de ver en persona. Tomar medidas exactas en una plataforma digital también es mucho más fácil que tener que hacerlo en un artefacto que debe manejarse con cuidado.

Reparación de artefactos dañados

Otra cosa interesante que los arqueólogos pueden hacer con los modelos digitales es que pueden intentar reconstruirlos. En el caso de un monumento a un león de 3000 años de antigüedad en Nimrud, Irak, dos estudiantes pudieron recrear el artefacto que había sido dañado debido a un ataque en Bagdad.

Los estudiantes utilizaron imágenes de crowdsourcing del monumento antes de que se dañara para reconstruir las secciones dañadas. A partir de ahí, se imprimió en 3D una réplica de tamaño natural del monumento para su visualización. El mismo modelo digital también estuvo disponible en línea para que los visitantes puedan ver virtualmente los artefactos con glorioso detalle.

Reconstrucción de grandes monumentos

El escaneo 3D no se limita solo a pequeños artefactos. A través de dispositivos como cámaras de 360 ​​grados y drones, se pueden reconstruir grandes monumentos e incluso sitios de excavación completos en modelos digitales. En algunos casos, los arqueólogos simplemente necesitan documentar un sitio de excavación porque su operación tiene una limitación de tiempo.

Esto es útil no solo en la preservación de artefactos sino también en la documentación de excavaciones arqueológicas. Quizás una excavación pueda descubrir un sitio arqueológico completo que habría sido muy difícil de documentar adecuadamente desde el suelo. Lo mejor del escaneo 3D a gran escala es que es una tecnología establecida de manera similar con flujos de trabajo bien definidos y soporte de procesamiento de datos basado en la nube.

Visitas virtuales

Los modelos 3D han demostrado ser una excelente manera para que los museos lleguen a su audiencia, especialmente en el contexto de la reciente pandemia. Con modelos 3D, los visitantes pueden “visitar” virtualmente un museo a través de modelos de sus artefactos. Los modelos 3D pueden incluso permitir que los invitados se acerquen más a los artefactos de lo que lo harían si tuvieran que verlos a través de una caja de vidrio segura.

Esta mayor accesibilidad puede acercar la arqueología al público. Si esto se vuelve más común, esto podría incluso alentar a más personas a dedicarse a la arqueología.

Intercambio de información

La arqueología, por supuesto, sigue siendo un campo de estudio que prospera en la colaboración y el intercambio de conocimientos. Anteriormente, no había otra forma de documentar artefactos que con imágenes, medidas y datos recopilados a partir de escaneos. Con el modelado 3D, los museos, educadores y colegas pueden compartir modelos digitales completamente realizados.

Crear copias perfectas

Los ávidos visitantes de los museos probablemente han aspirado a llevarse a casa copias de ciertos artefactos. Con el escaneo y la impresión 3D, esto ahora es posible. Algunos museos, como el Instituto de Arte de Chicago, han puesto a disposición para su descarga modelos 3D con licencia para que los visitantes puedan imprimir sus propias copias en 3D en casa. Esta es una gran idea en el caso de piezas de arte con significado histórico.

Mejor accesibilidad

Ser “accesible” no significa simplemente hacer que las piezas y artefactos del museo sean visibles para más personas. En un sentido más específico, la creación de copias impresas en 3D de artefactos hace posible que los visitantes del museo experimenten los artefactos de una manera más táctil. Esto significa que los visitantes tendrán la libertad de tocar las piezas.

Este es un gran problema, especialmente para las personas con problemas de visión. En 2015, el Museo del Prado acogió una exposición de copias impresas en 3D de pinturas en relieve. A través de esta exhibición, las personas con discapacidad visual pudieron experimentar las obras maestras a través del sentido del tacto.

Ofreciendo servicios de impresión y modelado 3D

Si tiene las habilidades y el equipo para escanear e imprimir en 3D, no estaría de más ponerse en contacto con un museo local y ver cómo puede trabajar con ellos. Ya hay muchas de estas iniciativas en marcha, pero probablemente todavía haya un museo o un arqueólogo a quien le vendría bien un poco de ayuda.

Si hay algo de lo que debería tener cuidado, es el hecho de que trabajará con artefactos de valor incalculable. Asegúrese de dejar que un arqueólogo o un representante del museo se encargue de todo el manejo de los artefactos. La belleza del escaneo 3D es que ni siquiera necesita hacer ningún contacto físico con los objetos con los que trabajará.

Para ir finalizando

La arqueología es un antiguo campo de estudio que parece haber sido revitalizado por la llegada del escaneo 3D y la impresión 3D. Los artefactos ya no están restringidos a ser vistos desde la distancia, para que no corran el riesgo de dañarse. Con un modelo 3D digital, estos artefactos se pueden medir, analizar y apreciar en un entorno completamente seguro.

La impresión 3D y el escaneo 3D también pueden brindar a los museos una nueva forma de llegar a su audiencia. Desde modelos táctiles para visitantes con discapacidad visual hasta modelos 3D descargables de obras maestras clásicas, las personas ahora tienen más formas de apreciar los artefactos históricos.

Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.