Egy magyar állatkert vágott a londoni Zoo elé innovációban. Londonban állatokról készült látványos röntgenfelvételeket tettek elérhetővé mindenki számára – itt megnézheti őket –, az ottani állatgyógyászok munkájának bemutatásán túl általános ismeretterjesztő céllal. Pécsett viszont tovább mentek, itt ki is nyomtattatták a csontokat a Pécsi Tudományegyetem (PTE) 3D Központ munkatársainak hathatós közreműködésével.

„A pécsi állatkert által kiírt tenderen nyertünk el a megbízást, és az előkészítés szakmai szempontból izgalmas feladat volt, mivel sok szempontból ismeretlen területre tévedtünk” – kezdi a történetet Szalóki László, a PTE 3D Központjának projektmenedzsere. „Az egyetemen belül is igazi csapatmunkára volt szükség, sok, nemcsak a 3D központban dolgozó egyetemi szakember segítségét igénybe vettük. Tudják például, hogy mitől lesz igazán élethű egy víziló 3D nyomtatott fogazata? Mi azóta már tudjuk.”

„No animals were harmed during this project”

A munkadarabok tényleges megvalósítását Potári Viktor kezdte el, tőle vette át Mánfai Bence és Bulsz Tamás a feladatot. „Egyetlen állat szőrszála sem görbült meg a projekt során – magyarázza Bulsz Tamás, aki Mánfai Bencével a munkadarabok tényleges legyártását végezte – hiszen mi csontokkal, állati maradványokkal dolgoztunk, nem igazi, élő állatokkal. A mintadarabok begyűjtése önmagában érdekes téma: több helyről érkeztek, volt, ami kifejezetten messziről. A Természettudományi Múzeum, a Tropikárium és több állatkert is küldött eredeti csontokat vagy preparátumokat.”

Mánfai Bence és Bulsz Tamás

PTE 3D Központja

A 3D központ munkatársainak tudomása szerint Magyarországon még nem volt hasonló jellegű vállalkozás. „Minden szempontból érdekes problémákat kellett megoldani, de igazi anekdotába illő nehézségekről nem tudok beszámolni, mivel a technológia adott. A 3D szkenneléstől (képalkotástól) a nyomtatható 3D modellek megalkotásán keresztül magáig a nyomtatásig a folyamat lépései a megszokottak, csak megfelelően kellett alkalmaznunk ezeket az egyáltalán nem szokásos feladathoz. A legtöbb időt a 3D modellek megalkotása vette igénybe, a digitalizálás során a szkennelt fájlokat „meg kellett tisztítani” illetve szegmentálni, méghozzá az anatómiai sajátosságok figyelembe vétele mellett. Főleg a méretek (vagy nagyon kicsi vagy a nagyon nagy) és a szokatlan anatómiai felépítés okoztak fejtörést” – összegzi a kihívásokat Mánfai Bence.

A legnagyobb munkadarab a vízilókoponya volt, amely több mint hatvan centiméter hosszú és negyven centiméter széles. Ennek a 3D modelljét – és a többi nagyobb darabét is – a nyomtatók képességeihez mérten részekre kellett darabolni úgy, hogy később lehetőleg nyom nélkül össze lehessen azokat illeszteni, ragasztani. A kisebbeknél a fő problémát az jelentette, hogy az apróbb részek sem lehettek túl törékenyek, lévén ezek szemléltető eszközöknek készültek, azaz akár gyermekek által kézbe foghatók, tapogatható tárgyaknak.

PTE 3D Központja

Vízilókoponya pehelysúlyban

Fontos tulajdonsága a nyomtatott „csontoknak”, hogy sokkal könnyebbek az eredetinél, így – maradva a víziló koponyájánál – az eredeti súlyának csak harmada a nyomtatott változat. Ezt már – az eredetivel ellentétben – egy ember is kényelmesen tudja mozgatni, forgatni, mutogatni. A tárgy anyagkitöltöttségével is kísérleteztek ennek érdekében, a legjobb kompromisszumot keresve a tartósság és a súly között. A pontosság is nagyon fontos tényező volt a modellalkotás szakaszában. Ehhez ugyan a központ munkatársai hozzászoktak, de felmerültek különleges igények is, például a fogak különösen élethű reprodukciója, mivel az iskolásoknak ezeken a modelleken mutatják be az eltérő fogazatok sajátosságait. Itt Fazekas Adrienn szobrászművész nyújtott fontos segítséget.

A központ munkatársai két nyomtatási technológiát alkalmaztak, a nagyobbakhoz FDM (filament), a kisebb, részletesebb munkadarabokhoz SLS (Selective Laser Sintering – lézeres por ágyas) nyomtatást. A felbontás két és háromtized milliméteres volt rétegenként, az elvárt részletességtől függően. Az utómunkálatok során az illesztések eltüntetése és felületek elsimítása volt a fő feladat, illetve a festés úgy, hogy a készterméknek ne legyen művi hatása.

PTE 3D Központja

„Nehéz megbecsülni mennyi nettó időt fordítottunk rá, hogy minden elkészüljön. Legalább két hetet mondanék, amiből a tulajdonképpeni nyomtatás volt a legkevesebb és talán a legkönnyebb” – meséli Mánfai Bence. „A 3D modellek megalkotása volt a legnehezebb, legtöbb fejtörést okozó rész, és persze a végső megmunkálás, a felületek letisztázása, ami ahhoz kell, hogy igazán jól is nézzen ki a végeredmény.”

A megdöbbentő élethűség ellenére a jövő régészei valószínűleg nem keverik majd össze a nyomtatott vízilókoponyát a jelenleg a pécsi állatkertben élő Ágnes és Bálint későbbi testi maradványaival. „A tartóssággal kapcsolatban még kevés tapasztalat áll rendelkezésre, de az alkalmazott politejsav (PLA) alapanyag egy idő után lebomlik, tehát várhatóan nem fogunk fejtörést okozni a későbbi régészeknek” – nevet Bulsz Tamás. „Ennek ellenére 20-25 év élettartamot azért jósolnék nekik. Húsz év múlva érdemes volna folytatni ezt a beszélgetést, akkor már egész pontosan meg tudom mondani, hogyan bírják a nyomtatott koponyák az igénybevételt.”

A technológia finomítására valószínűleg lesz lehetőség, miután a „csontokat” megrendelő pécsi állatkert kifejezetten elégedett volt a 3D Központ munkájával, és a további együttműködés lehetősége is felmerült már.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.