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  • 數字留存、3D打印……科技讓出水文物活起來
    來源: 人民網 作者: 發布時間: 2022-10-26

    近日,在國家文物局指導下,由中國文化遺產研究院主辦的“新時代文物保護利用主要成果展”在北京舉行,展出了包括出水文物保護研究在內13個單元。其中,致遠艦3D打印成果在展覽中作為典型實物展出,吸引了觀眾的目光。

    據了解,2014-2016年打撈出水的致遠艦,包括刻有致遠艦大副陳金揆英文名字的一只單筒望遠鏡、拼接后得到繁體“致遠”字樣的一組瓷器碎片、方形舷窗和多種武器裝備等。具有材質種類多、武器器型多樣、腐蝕程度差異大等特點。

    在中國文化遺產研究院研究館員田興玲博士看來,文物記錄著民族血脈的基因密碼,挖掘它的前世,保護和利用它的今生,有助于啟迪未來的文化繁榮。對于這些承載著重要的歷史信息,集科研價值和展示價值于一體的文物的保護和利用,是出水文物保護面臨的重要挑戰。

    以格林機關炮為例,出水文物保護科技實驗室基于考古學的文物價值挖掘,以及材料腐蝕學的保存狀況認知,通過腐蝕機理的揭示,提出腐蝕預防的針對性方案,結合實際處理過程選擇和調整最佳的保護應對措施;采用三維激光掃描技術和3D打印技術復制作了展示軟件和展示的實物;利用媒體和學術交流傳播保護成果;通過教育培訓宣傳保護研究理論和方法、保護技術和材料、操作工藝等成果,培養了一批出水文物的保護人才。

    在利用先進手段檢測方面,田興玲介紹,實驗室利用掃描電鏡、能譜分析、X射線衍射分析、色度測試、離子色譜等對銅炮的材質、表面凝結物和腐蝕產物進行了科學分析。而對于銅炮內部的結構和缺陷,采用軟X射線探傷分析卻難以探測,最后選擇用6兆粒子加速器和CR高敏感成像系統,可以清晰地探測到格林機關炮內部結構,10個炮管完好,且均填充了凝結物。

    實際上,海洋出水銅器的腐蝕現象和機理比較復雜,影響因素眾多。因此,在致遠艦出水文物保護項目中,實驗室采用三維激光掃描技術留存了典型文物保護前后的全部信息。而且保留了格林激光炮清洗、脫鹽、去除凝結物、除銹、緩蝕和封護等保護全過程的照片和錄像,并將三維激光數字化信息進行了后期制作,生成了三維模型和三維展示系統。

    具體來看,展示系統可以實現三維模型文物表面病害識別和病害面積讀取、模型旋轉、機關炮與炮架開合的作用。同時,該展示系統將文物故事描述、文物價值闡釋、文物保護過程模擬展示、保護步驟真實記錄、保護前后效果對比融為一體的同時,還加入了3D打印、上色復原等步驟展示。參觀者可以通過自動控制軟件,進行保護實操,提升了觀眾的參與感和成就感。

    田興玲進一步解釋稱,由于3D打印技術具有無需模具,一次成型,無需機械加工的特點,基于三維激光掃描制作軟件生成的三維模型,結合SLA的打印方式制造了致遠艦銅炮修復前后各部件的3D打印復制品。模擬現場文物的紋理信息,通過上色精準地的還原了真實模型。目前該復原品存放于中國文化遺產研究院文物實驗室展示。

    田興玲表示,文物的保護是在一定環境條件下采取的防止文物進一步腐蝕的措施和技術手段,是一個動態的過程,需要隨著環境條件的改變,不斷調控環境,以便于文物處于相對穩定的保存狀態;同時也需要根據科技水平的提升,繼續深化對它的認知,加大對其保護的力度。

    “在新時代文物工作方針的指導下,需要繼續深入挖掘致遠艦出水文物的愛國主義內涵,拓寬文物的傳播渠道,創新多媒體的宣傳模式,不斷開拓文物保護成果的利用方式,弘揚愛國主義傳統文化?!碧锱d玲說。

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