Kết hợp chụp cắt lớp và in 3D để tái tạo xương khủng long hóa thạch

Viêc tiếp cận với các hóa thạch hiếm thường rất hạn chế, khiến cho các nghiên cứu thường diễn ra rất chậm. Ngoài ra việc chia sẻ các hóa thạch này không hề dễ dàng vì khả năng chúng bị hư hại là rất cao.

Các nhà nghiên cứu tại Berlin’s Charité Campus Mitte đã kết hợp dữ liệu thu thập được công nghệ chụp cắt lớp (computed tomography– gọi tắt là CT) với công nghệ in 3D khá thịnh hành hiện nay. Qua đó họ có thể tái tạo một cách chính xác hình ảnh 3D của các mảnh xương khủng long hóa thạch với số lượng không hạn chế mà không gây bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào đến vật mẫu.

Để bảo quản, các hóa thạch thường được đặt trong phôi thạch cao hoặc các lớp vỏ khác. Tuy nhiên dù là loại vỏ nào thì chúng cũng cần được tháo ra khi hóa thạch được tiến hành nghiên cứu. Việc rỡ bỏ phôi thạch cao và các lớp trầm tích xung quanh thường gây ra tổn thất về vật liệu ở bề mặt hóa thạch hoặc thậm chí là hủy hoại chúng. Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Thạc Sĩ Ahi Sema, đã tìm ra một phương pháp khác để tiếp cận các bí ẩn bên trong hóa thạch mà không cần phải rỡ bỏ lớp bảo vệ đó.

Các nhà nghiên cứu đã lấy một mẫu hóa thạch không xác định từ Bảo Tàng Lịch Sử Tự Nhiên tại Berlin và đặt nó vào máy chụp cắt lớp (CT) với hệ thống đa phát hiện 320 lát cắt liên tục. Nhờ có sự khác biệt về tỉ lệ hấp thụ phóng xạ giữa xương và các vật liệu xung quanh, nhóm nghiên cứu đã có thể tạo ra một hình ảnh mô tả rõ ràng về một đốt sống hóa thạch. Công nghệ quét CT đã giúp các nhà khoa học lần theo nguồn gốc của hóa thạch và đồng thời làm sáng tỏ trạng thái cũng như tính toàn vẹn của nó.

ct-3d-printing-fossils-4
Hình ảnh một lát cắt khi chụp CT (Nguồn: Gizmag)

Sau đó nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu CT đã thu được ở trên để tạo ra một mô hình 3D. Mô hình này được in sử dụng phương pháp thiêu kết bằng laser, một quá trình gia công khá thú vị- sử dụng laser công suất cao để hòa các vật liệu (đã được nghiền thành bột) lại với nhau.

ct-3d-printing-fossils-2
Mô hình mẫu vật được dựng lại trên máy tính (Nguồn: Gizmag)
ct-3d-printing-fossils
Và hình ảnh sau khi được tiến hành in 3D (Nguồn: Gizmag)

Tiến Sĩ Issever cho biết, công nghệ này giúp cho việc chia sẻ các tiêu bản chính xác của hóa thạch trở nên dễ dàng hơn. Tiêu bản của hóa thạch sẽ được chia sẻ ở dạng mô hình số (digital model) và có thể in ra bằng công nghệ in 3D thông thường. Bà cũng tuyên bố rằng, công nghệ này tiêu tốn ít thời gian hơn nhiều so với các hình thức chuẩn bị hóa thạch thông thường. Đồng thời, nó cũng giúp cho các bảo tang, viện nghiên cứu… có thể chia sẻ các hóa thạch độc đáo của mình mà không cần phải đưa bản gốc ra ngoài.

“Cũng như máy in của Gutenberg đã mở ra một thế giới sách dành cho cộng đồng”, Tiến Sĩ Issever cho biết, “dữ liệu số và công nghệ in hóa thạch 3D nay đã có thể phân tán rộng rãi hơn trong khi bản gốc vẫn được bảo vệ nguyên vẹn.”

Nghiên cứu của nhóm đã được phát hành trực tuyến trên tạp chí Radiology.


Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag

Link luận văn:

Ahi Sema et.al, “Reviving the Dinosaur: Virtual Reconstruction and Three-dimensional Printing of a Dinosaur Vertebra”, Radiology


CHIA SẺ ĐỂ LAN TỎA

0Shares
0

Bình Luận

comments

Bài viêt liên quan