I Suitland, Maryland, på Office of Exhibitions Central (OEC) - et hulking lager, hvor tarmen fra Smithsonian Institution's udstillinger er lavet - har personalet haft glæde af at lege med et nyt legetøj. Det er 3D-printeren, og det kan gøre stort set alt.
”Nå, ikke noget, ” skynder modelproducent Carolyn Thome at tilføje, da hun viser mig maskinen. ”Dette kaldes bygningskammeret, så det er størrelsesgrænsen. Det er 15 tommer med 10 tommer, og det går 8 tommer ned. ”Ethvert objekt, der ikke kan passe ind i kammeret, skal laves i flere stykker og sættes sammen. Hun viser mig en kopi af en menneskelig armknogle og siger, ”dette var for stort for printeren, så vi var nødt til at klippe det, og jeg kan ikke lide, hvordan det viste sig. Vi bliver nødt til at køre det igen. ”
Siden den ankom i 2009 har 3-D printeren ændret måden, OEC bygger udstillinger på. Giv det et sæt 3D-data af enhver form, og det vil fjerne et objekt, der matcher det nøjagtigt.
For at oprette et objekt uploader teknikere først et digitalt 3D-datasæt, opnået enten fra en CT-scanning eller ved at kombinere information fra snesevis af fotografier. 3D-printeren tager disse oplysninger og bygger en kopi på omtrent samme måde som en typisk 2-D blækstråleprinter lægger blæk ned på en side.
”Det opdeler 3D-objektet i lag, ” siger Thome. ”Så det lægger et 0, 0004-tykke lag pulver ned, og hvor der er data i det lag, vil det sætte en dråbe bindemiddel for at oprette det. Den bygger den og bygger den, og sengen nedenunder bevæger sig ned .0004 inches hver gang. ”
”I sidste ende er du tilbage med en solid genstand og en flok pulver omkring det. Du børster pulveret, og der er din vare. ”
En kopi af et delvist sæt Homo floresiensis knogler lavet af 3D-printeren. (Foto med tilladelse fra Carolyn Thome) Da det bundne pulver ikke altid er så holdbart, som det måtte være nødvendigt i en udstilling, tilføjer OEC-teamet en styrkende epoxyharpiks, efter at genstanden kommer ud af printeren. Selvom maskinen stadig har nogle bugs - den vil lejlighedsvis fastklemme halvvejs gennem et job og skabe et inkongruøst syn såsom en gammel mammas kranium, skåret digitalt i halvdelen - har den åbnet utallige nye muligheder for at skabe udstillingsmaterialer.
”Før vi fik printeren, kunne vi lave forme af kranier, men du risikerer at ødelægge kranierne, ” siger Thome. ”Og med traditionelle metoder kan du overhovedet ikke skalere tingene op og ned. Med dette trykker du bare på en knap. ”
I de sidste to år har OEC brugt printeren til en lang række projekter i hele institutionen. Thome viser mig en kopi af et delvist, tidligt hominid-skelet, der blev lavet til Natural History Museum, samt en kasse fuld af humane knoglereknikker, der er oprettet til en forsker. ”Med alle disse var der en slags sygdom eller noget, ” siger hun. ”Denne har en stift eller en bolt gennem det.” Til den igangværende udstilling ”Written in Bone” på det samme museum blev en historisk mursten inkluderet i et display returneret til donoren på donorens anmodning, så printeren var vant til at opret en nøjagtig kopi.
”Til vores næste projekt scannede vi en statue af Thomas Jefferson på Monticello, og så får vi den 3D-udskrivning i fuld størrelse, ” siger Thome. Jefferson-statuen vil blive sendt til en kommende udstilling i African American History and Culture gallery på American History Museum. I store projekter som Jefferson-statuen er printeren i stand til at oprette nøjagtige kopier på langt mindre tid end manuelle metoder.
OEC-teamet tager også tid at have det sjovt med printeren. I 2007, da de arbejdede med at renovere onkel Beazley - en 27-fods lang glasfibertriceratops-model, der stod på National Mall siden 1970'erne - tog de et sæt fotos af den. Thome giver mig en onkel Beazley i palmestørrelse, som printeren for nylig blev udtaget af de fotografiske data. ”Nu kan vi udskrive onkel Beazley i enhver skala, ” siger hun.
En temmelig nylig, 3D-udskrivningsteknologi udvikler sig stadig hurtigt, og Thome ser frem til endnu mere avancerede modeller i fremtiden. ”Dette er en hurtig prototypemaskine, der kommer nye ud hele tiden” siger hun. ”Men selv denne, det kan udskrive ting, der faktisk fungerer. Det er bare ret cool. ”
