倫敦自然歷史博物館推出新展廳，展示LAMÁQUINA可持續(xù)3D打印陶瓷作品

2025年4月23日，南極熊獲悉，倫敦自然歷史博物館(NHM) 在150 周年慶典開放了一個新的展廳，展出“修復(fù)我們破碎的星球”展覽。展覽展示柜由 NHM內(nèi)部團(tuán)隊與巴塞羅那 3D 設(shè)計和制造工作室LAMÁQUINA合作打造，展出了3D 打印陶瓷作品，并融入再生粘土和生物聚合物接頭。展廳經(jīng)過修復(fù)，保留了維多利亞時代的特色，同時融入了可持續(xù)的設(shè)計和材料，體現(xiàn)了博物館對創(chuàng)新和遺產(chǎn)保護(hù)的承諾。

△“修復(fù)我們破碎的星球”展覽。圖片：NHM

可持續(xù)設(shè)計和陶瓷制造工藝

國家衛(wèi)生博物館（NHM）是羅馬式建筑的杰出典范，于1881年開放，因其對陶土的運用而廣受贊譽。這座建筑由阿爾弗雷德·沃特豪斯設(shè)計，旨在成為一座“自然的大教堂”，致敬地球豐富的生物多樣性。選擇陶土不僅因為它的美觀，還因為它在維多利亞時代倫敦的工業(yè)環(huán)境下具有衛(wèi)生和成本效益。

正如選擇陶土是對時代背景的回應(yīng)，新NHM畫廊的設(shè)計也契合了當(dāng)代的需求。核心策略之一是使用3D打印陶瓷制作展柜，確保滿足畫廊的要求，同時遵守遺產(chǎn)地嚴(yán)格的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，根據(jù)當(dāng)前的可持續(xù)實踐，我們委托撰寫了一份綜合報告，評估各種制造和材料方案。結(jié)果顯示，機器人生產(chǎn)的陶瓷部件是最可持續(xù)的選擇。

LAMÁQUINA 畫廊的陶瓷作品使用了 40% 來自陶瓷行業(yè)的再生粘土。作品采用了兩種截然不同的制造技術(shù)：底座采用 3D 打印，水平封蓋采用 2D 拼貼。設(shè)計采用模塊化，方便日后拆卸，并配備生物聚合物接頭用于干式組裝，確保長期可持續(xù)性。

上釉和燒制工序在 CeràmicaCumella 陶瓷廠進(jìn)行，采用節(jié)能窯爐，可同時燒制多件作品。部分燒制過程采用可再生能源，進(jìn)一步提升了項目的可持續(xù)性。為了優(yōu)化生產(chǎn)，設(shè)計被劃分為十個模塊化組件，三個月內(nèi)共生產(chǎn)了 1,686 件獨立作品。機器人精準(zhǔn)控制確保每個組件均符合精確規(guī)格，并融入了電纜和標(biāo)牌等關(guān)鍵特征，確保尺寸精準(zhǔn)。

LAMÁQUINA 強調(diào)了粘土 3D 打印面臨的主要挑戰(zhàn)之一：這種材料在生產(chǎn)過程中對環(huán)境條件高度敏感。為了解決這個問題，在整個制造過程中，每個模塊都受到監(jiān)控，以測量各個方向的收縮率。這些數(shù)據(jù)隨后被反饋到數(shù)字設(shè)計文件中，以便進(jìn)行精確調(diào)整，確保所有組件的公差均小于 5 毫米。

除了技術(shù)復(fù)雜性之外，該項目還面臨嚴(yán)格的監(jiān)管限制。設(shè)計和安裝必須符合嚴(yán)格的準(zhǔn)則：裝置不能觸及博物館歷史悠久的墻壁，最大點荷載不得超過400公斤。這些限制極大地影響了設(shè)計方法和物流規(guī)劃，最終實現(xiàn)了在十天內(nèi)完成的精簡安裝。

△陶瓷作品。圖片來源：LAMÁQUINA

3D打印如何影響藝術(shù)和雕塑

3D打印技術(shù)正越來越多地被用于保存和復(fù)制文化遺產(chǎn)，從古代文物和文物到新的雕塑和紀(jì)念碑。2022年，倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）的研究人員將X射線成像、人工智能和3D打印技術(shù)相結(jié)合，重現(xiàn)了文森特·梵高一幅已丟失的畫作《兩個摔跤手》。研究團(tuán)隊與藝術(shù)家Jesper Eriksson合作，利用X射線檢查了現(xiàn)有畫布下的顏料層。然后，研究人員使用針對梵高風(fēng)格進(jìn)行訓(xùn)練的人工智能算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而生成了一個反映丟失藝術(shù)品的3D模型。

在德克薩斯州歷史博物館，檔案管理員利用3D掃描技術(shù)對史前捕食動物的化石遺骸進(jìn)行了數(shù)字化保存，確保這些脆弱的標(biāo)本能夠長期保存。在西班牙，國家考古博物館利用同樣的技術(shù)制作了圣佩德羅-德拉杜埃尼亞斯拱門的精確復(fù)制品，既有助于文物保護(hù)，也有利于公眾參與。澳大利亞國家海事博物館展示了2021年出土的一艘19世紀(jì)船只的3D打印復(fù)制品，展示了增材制造技術(shù)如何支持歷史解讀并增強教育體驗。