Raviver le passé : comment l'impression 3D reconstruit les artefacts historiques

Si l'impression 3D est largement associée à la fabrication et au prototypage, elle a attiré l'attention pour sa capacité à reconstruire, rénover et réparer des objets. Cela en fait une ressource assez utile pour les musées, conservateurs et historiens cherchant à reconstruire des objets, artefacts et même des fossiles grâce à l'impression, la numérisation et les modèles numériques.

Voici quelques-unes des façons dont les technologies de fabrication additive redonnent vie à d'anciens artefacts :

Restauration de monuments

Crédit image : 3D Systems

Comme la plupart des initiés le savent, les imprimantes 3D sont devenues un atout majeur dans la production de figurines et statuettes. Par extension, cette même capacité à numériser et créer des formes a été un atout pour le domaine de la restauration d'art et de sculptures. Un excellent exemple vient de la Grande Pagode des jardins de Kew.

L'année dernière, des restaurateurs en association avec Historic Royal Palaces (HRP) ont entrepris la tâche monumentale de redonner sa gloire aux 72 sculptures de dragons de la Grande Pagode. Ces statues élaborées ont été refaites à neuf en utilisant la technologie de frittage sélectif par laser (SLS) de 3D Systems. Les dragons manquaient depuis longtemps en raison de la pourriture du bois, qui devait être traitée avec le meilleur des technologies modernes.

L'équipe de fabrication à la demande de 3D Systems a pu utiliser le logiciel Geomagic, leur propre technologie de frittage sélectif par laser (SLS) pour créer des répliques légères et durables des dragons originaux en DuraForm PA. Bien que ces versions soient faites de matériaux différents, les restaurateurs ont pu produire un aspect et un toucher comparables aux dragons originaux. Ces nouvelles versions ne pourriront pas comme leurs prédécesseurs et étaient également facilement reproductibles si nécessaire.

Cependant, la restauration de sculptures peut aller encore plus loin…

Reconstruction de dommages

Crédit image : Chris Warde-Jones / the Telegraph

Même dans des lieux aussi désolés et frappés par le chagrin que la Syrie, archéologues et historiens s'efforcent de préserver la culture humaine. Après des attaques majeures sur Palmyre, plusieurs monuments et pièces cruciales de l'histoire avaient subi des dommages. De nombreux artefacts ont été sauvés des musées de Palmyre après la reprise du site par les forces russes et syriennes. Les œuvres et sculptures endommagées ont été emmenées à Beyrouth puis à Rome, où une équipe dédiée d'experts de l'Institut pour la conservation et la restauration (ICR) a commencé à travailler pour leur redonner leur splendeur d'antan.

Parmi d'autres projets de restauration, les techniciens ont utilisé des scanners laser pour récupérer des données structurales approfondies et ont pu imprimer en 3D les aspects manquants des statues. Une statue était particulièrement gravement endommagée, perdant environ la moitié de son visage, alors les techniciens ont créé un remplacement « prothétique » pour les parties manquantes. La prothèse a été fixée au reste du buste avec six petits aimants, la rendant facilement amovible au cas où les pièces manquantes seraient un jour retrouvées.

Un projet similaire était nécessaire à l'Opificio delle Pietre Dure à Florence, en Italie. En tant que l'un des instituts publics les plus prestigieux du domaine, il abrite des œuvres d'art très anciennes. Ces œuvres ont souvent besoin de soins plus approfondis, c'est pourquoi des restaurateurs comme Mattia Mercante utilisent des technologies avancées comme l'impression 3D et la numérisation 3D pour remettre sur pied ces œuvres d'art et autres artefacts culturels.

En appliquant les outils de modélisation 3D et de sculpture numérique, en essayant d'atteindre la reconfiguration la plus fidèle possible. « La numérisation et la modélisation numérique garantissent un plus grand respect pour le style artistique original », a déclaré Mercante. « Les restaurateurs sont des techniciens de l'art, pas des peintres ou des sculpteurs — les aspects interprétatifs et créatifs ne devraient pas influencer notre travail ».

Architecture et design historiques

La recréation de bâtiments et de modèles a toujours été un attrait majeur de l'impression 3D, il n'est donc pas surprenant que les musées commencent à exploiter ce potentiel pour des expositions à grande échelle. Avec l'aide de l'impression 3D, le Cincinnati Museum Center a reconstruit un modèle à l'échelle S du centre-ville de la ville tel qu'il se tenait dans les années 1940, complet avec la Carew Tower, l'hôtel de ville, le temple de Plum Street, le pont Roebling et des tramways sillonnant les rues.

La recréation réaliste présente des vues, des sons et même des odeurs familiers, dépeignant une vision plus ancienne de l'histoire et de la culture de la ville. L'impressionnante recréation a utilisé un mélange de nombreuses technologies de fabrication pour créer une exposition de 4 000 pieds carrés. L'exposition totale comprend plus de 1 200 bâtiments, 18 locomotives en fonctionnement, quatre plans inclinés opérationnels, plus de 500 véhicules et 2 000 personnes.

L'exposition n'est pas encore terminée et continue de s'étendre en taille et en portée. Elle offre un aperçu précieux de l'architecture et de l'histoire du passé tout en créant une expérience physique immersive pour les visiteurs du musée.

Recréation de fossiles

Crédit image : Dušan Hein, TASR (Musée de l'Insurrection slovaque)

Les musées du monde entier déploient beaucoup d'efforts dans la numérisation et les modèles 3D en raison de la façon dont ils leur permettent de compléter et de rattacher des parties de fossiles à l'aide de composants imprimés. Les fossiles sont assez difficiles à trouver par eux-mêmes, mais en trouver un préservé en bonne forme est presque impossible. Dans ces cas, un peu d'ingéniosité va loin pour donner aux visiteurs des musées l'image complète.

Le Musée de l'Insurrection slovaque (SNP) et le Smithsonian ont employé de tels projets avec grand effet. Les fossiles de dinosaures sont une partie cruciale de tout musée, mais ces os peuvent être gravement endommagés ou avoir des articulations cruciales ayant un besoin sévère de support. C'est là que les imprimantes 3D interviennent et donnent aux éducateurs et paléontologues les outils pour améliorer ces expositions.

Mais les os de dinosaures ne sont pas les seules façons dont l'histoire est ravivée. Des scientifiques ont utilisé des scans 3D pour cartographier tout le tractus vocal d'une momie, utilisant de tels modèles pour recréer les organes vocaux à l'aide d'une imprimante 3D. Ce larynx artificiel peut faire passer de l'air à travers les cordes vocales synthétiques, créant un son vocal unique dans la voix de l'Égyptien mort, selon des résultats publiés dans la revue Scientific Reports.

Les organes vocaux en question appartenaient autrefois à un prêtre qui vivait à Thèbes pendant le règne tumultueux de Ramsès XI. Le corps momifié a été récupéré initialement il y a environ 200 ans et vendu à un musée au Royaume-Uni, où il a été déballé et surnommé la Momie de Leeds. Maintenant, les chercheurs l'utilisent comme base pour ce type de recherche expérimentale. Bien que le tractus ne puisse articuler que des sons vocaux uniques, c'est une réalisation étonnante.

De ces façons, elles nous permettent de revigorer l'étude de l'histoire et de nous fournir une meilleure compréhension du passé avec des technologies futuristes.