Blinde Wissenschaftler erhalten besseren Zugang zu Daten dank 3D-Druck

Barrierefreiheit, insbesondere im akademischen Bereich, ist schon seit geraumer Zeit ein Thema. Menschen mit einer Vielzahl von Behinderungen haben das Recht auf bestimmte Vorkehrungen, damit sie auf dem gleichen Niveau arbeiten oder studieren können, doch oft wird nicht einmal das absolute Minimum getan. Glücklicherweise hat eine Baylor-Studie nun gezeigt, dass dies für blinde Wissenschaftler dank des 3D-Drucks nicht der Fall sein muss. Sie hoffen, dass sie durch die Umwandlung wissenschaftlicher Daten in taktile Grafiken die Barrieren beseitigen können, die dazu geführt haben, dass blinde Menschen von einem Chemiestudium ausgeschlossen wurden.

Die Baylor-Studie trägt den Titel „Daten für alle: Taktile Grafiken, die mit bildgenauer Auflösung leuchten“. Sie wurde in Science Advances veröffentlicht und zeigt, dass die Baylor-Forscher in der Lage waren, ein zweidimensionales Bild (aus Daten) mithilfe des 3D-Drucks in ein 3D-gedrucktes Lithophan zu verwandeln, wodurch es taktil und damit für alle zugänglich wurde. Lithografien sind ein uraltes künstlerisches Medium, das in China bereits im sechsten Jahrhundert entstand und im 19. Jahrhundert in Europa populär wurde. Im Wesentlichen handelt es sich um dünne Gravuren aus durchscheinenden Materialien, die zunächst undurchsichtig erscheinen, aber leuchten, wenn sie von einer Lichtquelle angestrahlt werden. Durch die Streuung des Lichts erscheinen dünnere Bereiche heller und dickere Bereiche dunkler. In dieser Studie wurde es zum ersten Mal in der Wissenschaft eingesetzt, und in Kombination mit dem 3D-Druck entstanden diese Grafiken, die es Einzelpersonen ermöglichen könnten, ein und dieselben Daten universell zu visualisieren.

Eine Darstellung der Schritte von der digitalen Darstellung der Daten bis zur gedruckten Lithographie und den Ergebnissen aller Teilnehmer (Bild: Baylor University)

Dr. Bryan Shaw, Professor für Chemie und Biochemie und korrespondierender Autor der Studie, erklärt: „Diese Forschung ist ein Beispiel dafür, wie Kunst die Wissenschaft zugänglicher und integrativer macht. Die Kunst rettet die Wissenschaft vor sich selbst. Die Daten und Bilder der Wissenschaft – zum Beispiel die atemberaubenden Bilder des neuen Webb-Teleskops – sind für blinde Menschen unzugänglich. Wir zeigen jedoch, dass dünne, durchsichtige, taktile Grafiken, so genannte Lithophanien, all diese Bilder für jeden zugänglich machen können, unabhängig von der Sehkraft. Wie wir zu sagen pflegen: ‚Daten für alle'“.

Wie erfolgreich war die Studie für blinde und sehende Teilnehmer dank 3D-Druck?

An der Studie nahmen sowohl blinde als auch sehende Personen teil, um die Ergebnisse bei der Interpretation der Lithophan-Daten durch Ertasten oder Sehen zu sehen. Die Gesamtgenauigkeit lag bei 79 %, bei den blinden Studienteilnehmern war sie sogar noch höher: Die durchschnittliche Testgenauigkeit für die fünf Lithophanien betrug 96,7 % bei der blinden taktilen Interpretation und sogar 92,2 % bei der sehenden Interpretation der hinterleuchteten Lithophanien. Die sehenden Testteilnehmer, denen die Augen verbunden waren, erzielten dagegen eine taktile Interpretation von 79,8 %, weniger als die blinden Teilnehmer, aber immer noch beeindruckend.

Nicht nur die sehenden Teilnehmer waren in der Lage, die Daten genau zu interpretieren, sondern auch die blinden Teilnehmer hatten eine taktile Genauigkeit, die der visuellen Interpretation mindestens gleichwertig, wenn nicht sogar überlegen war. Die Lithografien konnten mit einem kleinen handelsüblichen 3D-Drucker hergestellt werden, nämlich einem Form 3B+ Drucker von Formlabs. Die Verwendung von Harz-3D-Druck ermöglicht eine hohe Präzision und visuelle Genauigkeit der Daten. Mit dem Harz-3D-Druck wurde jedes Lithophan mit einer Auflösung von 100 μm aus einem grauen Photopolymerharz gedruckt, so dass die blinden Teilnehmer eine genaue Darstellung interpretieren konnten. Die Wahl des 3D-Drucks ist auch kosteneffizient. Der Drucker kostete weniger als 5000 Dollar, so dass dieses Projekt relativ leicht an anderen Universitäten nachgeahmt werden könnte.

Dashnaw fasst zusammen: „Die meisten meiner täglichen Forschungsarbeiten werden keine nennenswerten Auswirkungen auf die wissenschaftliche Gemeinschaft haben. Das Lithophan-Projekt ermöglicht jedoch eine echte Veränderung in Echtzeit. Wir machen MINT für Menschen mit Sehbehinderung zugänglicher und machen auf ihre systemische Ausgrenzung aufmerksam.“ Sie können die Studie HIER herunterladen.

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*Titelbildnachweis: Baylor University