Pomůže 3D tisk zachránit slony?

Po staletí se ze slonoviny vyráběly umělecké předměty. Populace slonů byly však kvůli poptávce po jejich klech zdecimovány natolik, že africký lesní slon je na Červeném seznamu ohrožených druhů IUCN označen jako „kriticky ohrožený“ a savanový slon africký je označen jako „ohrožený“. Ačkoli rychle se zmenšující populace spustila v 80. letech mezinárodní zákaz obchodu se slonovinou, stále jsou každý rok zabity tisíce slonů k uspokojení poptávky po slonovině.
Poté, co Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy (CITES) v roce 1989 zakázala obchod se slonovinou, zůstalo restaurátorům umění jen její malé množství. K restaurování slonovinových částí starých uměleckých předmětů bylo proto nutné se uchýlit k různým náhradním materiálům, jako jsou kosti, mušle nebo plasty. Dosud však nebylo nalezeno skutečně uspokojivé řešení.
Na tento problém nedávno narazil i historik Richard Addison, když začal pracovat na složité benátské historické rakvi Fridricha III. Rakouského ze 17. století ve farním kostele v Mauerbachu patřícím vídeňské arcidiecézi. Vitrína je zdobena malými slonovinovými ornamenty, z nichž některé se časem ztratily. Historické dílo mělo původně 24 dekorativních sloupů se slonovinovými hlavicemi a restaurátor potřeboval nahradit 18 chybějících. Oslovil proto vídeňskou technickou univerzitu (TU Wien), která ve spolupráci z ní vzniklé spin-off firmy Cubicure, zabývající se 3D tiskem, přišla se syntetickou alternativou slonoviny.

Digory – syntetická slonovina
Nový materiál dostal název Digory a je vhodný nahradit originální suroviny ze slonoviny. Je mechanicky stabilní a podle tvůrců umožňuje tato technologie obnovit staré umělecké předměty v krátkém časovém období s velkou přesností.
Tým už určité zkušenosti s podobnými materiály měl. Výzkumná skupina pracuje např. s keramickými materiály pro zubní techniku, ale vyvinout vhodnou náhradu za slonovinu bylo přesto náročným úkolem. „Bylo nutné splnit celou řadu požadavků současně. Materiál by neměl jen jako slonová kost vypadat, musí mít také správnou pevnost a tuhost a měl by být obrobitelný,“ říká projektová asistentka Thaddäa Rath, která na projektu pracovala v rámci své disertační práce.
Prostřednictvím mnoha experimentů se výzkumníkům podařilo najít tu správnou směs: částice fosforečnanu vápenatého s průměrem asi 7 µm byly zality do speciální pryskyřice s extrémně jemným práškem oxidu křemičitého. Směs poté byla zpracována za vysokého tepla na 3D tiskárnách pomocí procesu horké litografie – materiál byl vrstvu po vrstvě vytvrzován UV laserem, dokud nebyl dokončen celý objekt.

Lepší než originál
„Slonová kost je průsvitná. V novém materiálu musí být použito správné množství fosforečnanu vápenatého, aby měl stejné průsvitné vlastnosti jako slonovina,“ říká Thaddäa Rath s tím, že následně je možné upravit i barvu objektu. Dobrých výsledků dosáhl vědecký tým použitím černého čaje. Také lze vytvořit charakteristické tmavé čáry, které obvykle procházejí slonovinou. Po vyleštění a barevném sladění nové pryskyřice Digory vznikne vizuálně identická náhrada slonoviny.
Vědci z pryskyřice vytvořili dva vzorkové šachové pěšce a také sloupek pro historickou rakev Fridricha III. ze 17. století. Po ručním doleštění a porovnání se skutečnou slonovinou zjistili, že Digory má srovnatelnou hustotu a žádné zásadní nehomogenity. 3D tištěné repliky vykazovaly podobné parametry jako slonová kost, včetně 74% pevnosti v ohybu.
Jak uvedl Richard Addison, Digory se svými vlastnostmi velmi podobá slonovině a při pečlivém staření a leštění představuje pro restaurátorskou profesi velký krok vpřed. Nejen že je s náhradou slonoviny lepší a snazší práce než dříve, ale 3D technologie také umožňuje automaticky reprodukovat nejjemnější detaily, takže místo časově náročného filigránského vyřezávání ze slonoviny lze nyní objekty z náhradního materiálu vytisknout během několika hodin.

Petr Kostolník
Zdroj: EURONEWS
Foto: S. Doleschal, TU Wien

Publikováno: 30. 8. 2021 | Počet zobrazení: 671 140