Reconstruir y democratizar la historia mediante la impresión 3D

Las tecnologías de fabricación aditiva están abriendo la puerta al pasado, permitiéndonos experimentar la historia y el arte desde nuevas perspectivas. Desde el inicio de este siglo ha habido una tendencia constante de incorporar las tecnologías 3D en los esfuerzos por conservar nuestro Patrimonio Histórico. La preservación de monumentos, esculturas, arte u objetos antiguos es esencial ya que representa la herencia de generaciones pasadas. Además, es la base de la identidad y la continuidad cultural de las sociedades. Igual de importante es la divulgación y el acceso a esta herencia cultural, en donde la tecnología ha demostrado ser crucial.

La utilización de las tecnologías 3D está siendo cada día más difundida entre los museos y fundaciones que buscan restaurar y descubrir piezas dentro de sus colecciones. Además de las ventajas culturales para mantener viva nuestra historia, es un gran ahorro en los costosos procesos de restauración. Para dar una visión más amplia del uso y las ventajas de las tecnologías 3D en la preservación del Patrimonio Histórico, hemos preparado este artículo detallado.

Estatua de Palmyra restaurada mediante fabricación aditiva (créditos: 3ERP)

Las tecnologías 3D como herramientas para la restauración

De manera inexorable, el tiempo desgasta y destruye nuestra historia. Ya sea por conflictos en distintas partes del mundo, desastres naturales, o accidentes, como lo fue el incendio de la catedral de Notre Dame de París en 2019, los sitios y los vestigios del Patrimonio Mundial se ven afectados. Sin embargo, los investigadores, arqueólogos y científicos internacionales están activos y capacitados en las últimas innovaciones técnicas para ayudar a mantener el pasado.

El profesor Peter Der Manuelian de Harvard explica: «Las tecnologías 3D hacen posible la reconstrucción virtual completa de los sitios arquitectónicos y arqueológicos que ahora se consideran ruinas dañadas o parcialmente preservadas. Usando animación digital, agregando efectos de luz y color, es posible mostrar cómo estos sitios y monumentos han cambiado con el tiempo, desde su primera construcción y uso hasta su abandono o destrucción final».

La restauración de piezas históricas es una tarea delicada en la cual se necesita mucha precisión. En resumen, la restauración consiste en reparar los daños de una obra para devolverla a su estado original. En ese ámbito, la impresión 3D ha demostrado ser una herramienta esencial. Mediante la fabricación aditiva es posible crear réplicas exactas de partes dañadas, o perdidas, para lograr completarlas. Las tecnologías que se utilizan en estos casos son variadas. Algunas de las tecnologías que los restauradores utilizan son el escaneo 3D, la fotogrametría, la impresión 3D, el fresado, etc.

Para ilustrar el uso de estas técnicas en la restauración del patrimonio podemos mencionar el caso de la restauración de la Gran Pagoda, en los jardines de Kew. Concretamente, se restauraron los dragones mediante el escaneo, el diseño CAD y sinterizado selectivo por láser (SLS). Los dragones se habían retirado por allá en 1780 durante reparaciones del techo de la pagoda, pero nunca se volvieron a instalar. Más de 200 años después los dragones regresaron gracias a la impresión 3D. En el proyecto participó la asociación Historic Royal Palaces (HRP) y 3D Systems. Primero, HRP creó 8 modelos de dragones en madera a partir de fuentes históricas, luego, 3D Systems utilizó el escaneo y la fabricación aditiva para crear los otros 72 dragones con DuraForm® PA, un material duradero de poliamida 12 y naylon.

Créditos: 3D Systems

Reconstrucción del patrimonio cultural

Por otro lado, la reconstrucción es una tarea que consiste en realizar desde cero una obra que se ha perdido completamente. Como se ha mencionado, existen muchas causas por las que el patrimonio se puede perder. En el caso de que una obra se destruya por completo, es posible realizar una réplica. Aunque su valor pueda ser un aspecto cuestionable, esta técnica al menos permite que la obra prevalezca en la historia. Estas reconstrucciones permiten tener una idea completa de piezas que son clave dentro de nuestra historia y que facilitan los avances dentro de las investigaciones de los antropólogos e historiadores.

Uno de los ejemplos más renombrados se dio hace un tiempo en Siria, donde la ciudad de Palmyra se ha visto sitiada por el Estado Islámico, muchos de sus artefactos culturales han sido destruidos o muy dañados. A través del uso de la impresión 3D y la historia, poco a poco han conseguido recuperarlos. Lo más destacable ha sido el Arco del Triunfo de Palmyria, que se creó con ayuda un proyecto en conjunto entre la Universidad de Harvard, la Universidad de Oxford y el Museo del Futuro de Dubai. Con sus 6 metros de altura y sus 11 toneladas, esta réplica se realizó en 6 horas a partir de imágenes en 2D del monumento original. Es Tor Art, una compañía italiana, que logró reconstruir el arco con dos brazos robóticos desarrollados por RobotMill. El robot 3D hizo posible construir los diferentes bloques de la estructura que luego se ensamblaron y organizaron en Trafalgar Square en Londres, posteriormente en Nueva York y finalmente en Dubai.

Arco del Triunfo de Palmyria en Londres

Materiales y tecnologías para preservar la historia

El éxito de la impresión 3D y otras tecnologías que se acompañan en la preservación del patrimonio cultural dependen en gran medida de los materiales y métodos utilizados. En realidad, estos varían según la naturaleza de la pieza que se quiere preservar y el objetivo del proyecto, ya sea restauración, reconstrucción o creación de réplicas. La variedad de materiales para la impresión 3D aporta mucho. Existen distintas texturas que se pueden lograr usando uno u otro material de impresión. Por ejemplo, la madera, el vidrio, hormigón, silicona, incluso filamentos que imitan el acabado del mármol, ideal para impresiones de esculturas.

Además de los materiales para impresión 3D, hay otras tecnologías que desempeñan un papel crucial en la preservación del patrimonio. Comenzando con el escaneo 3D que permite obtener “copias” digitales sin tener que tocar las piezas en concreto. Algo muy relevante en este campo pues principalmente se trabaja con piezas frágiles. Este método permite capturar con precisión la forma y los detalles de un objeto o monumento, generando un modelo digital listo para ser utilizado de distintas formas. Ya sea para su posterior impresión o para archivar el patrimonio con fines educativos, de investigación, para democratizar el acceso al arte y la historia, etc.

Otra tecnología clave es la fotogrametría. Esta implica la toma de múltiples fotografías de un objeto o un espacio desde diferentes ángulos. Aquí, posteriormente también se crea un modelo 3D. Este proceso es conveniente especialmente en sitios arqueológicos donde el acceso es limitado. Por otro lado, los métodos sustractivos como el fresado CNC es otra técnica que da buenos resultados. El fresado permite esculpir materiales a partir de bloques sólidos, creando réplicas con una precisión impresionante. Una tecnología útil en la reconstrucción de monumentos o estatuas de gran tamaño.

Accesibilidad y réplicas 3D para acercarnos a la cultura

Durante siglos, los museos han sido un lugar para mirar y aprender, pero la mayoría de las veces sin poder tocar nada. A través del uso de las tecnologías 3D se han abierto nuevas oportunidades a los visitantes del museo. El Museo Belvedere de Viena, imprimió 3D ‘El beso’, la famosa obra de Gustav Klimt. Al recrear la pintura los visitantes son capaces de interactuar con un pedazo historia. Mediante el uso de sensores que se incorporan en la pieza, los visitantes reciben una experiencia multisensorial ya que el arte literalmente les habla y les explica los diferentes aspectos de la pintura. Además, mediante el uso del tacto y el sonido, el museo ha permitido a los visitantes con discapacidades visuales poder participar en toda la experiencia del museo.

Replicar obras de arte es una práctica con un objetivo claro: proteger piezas originales. Las piezas históricas muchas veces son extremadamente frágiles y susceptibles al deterioro debido a factores como la luz, la humedad, la temperatura o el contacto físico. Cuando se hace una réplica, la pieza original se almacena en condiciones controladas, preservándola para futuras generaciones mientras que las copias son exhibidas al público. Un ejemplo reciente es el caso del buda Amitabha impreso en 3D en las Grutas de Yungang en China, un sitio inscrito en la Lista del Patrimonio Mundial de la Unesco. A partir de unas 10.000 imágenes recopiladas de la cueva y el buda se reconstruyó un modelo digital. Posteriormente, se imprimió el buda en 842 partes que luego se ensamblaron. La copia mide 17.9 metros mientras que la original 9.93 metros y su construcción tardó solo 3 meses. Esta réplica impresa en 3D ha permitido que el público explore las cuevas a través de una experiencia sensorial, pero sin riesgo de dañar ni degradar este bien material que data del año 494 d.C.

Réplica 3D del buda Amitabha (créditos: CGTN)

La impresión 3D, el escaneo láser y las técnicas de fotogrametría permiten replicar no solo la forma y las dimensiones de las obras de arte, sino también texturas, colores y materiales de manera extremadamente fiel. Las aplicaciones que se han mencionado no solo mejoran la calidad de las réplicas, sino que también permiten crear copias que son casi indistinguibles del original, ampliando las posibilidades de acceso a la cultura.

¿Qué se puede esperar de la relación entre la impresión 3D y la historia?

A través de la incorporación de las tecnologías 3D a nuestra herencia cultural, se ha encontrado una nueva forma de preservar y democratizar la historia y el arte. El futuro de la relación entre la impresión 3D y la historia promete una transformación como nunca hemos visto en la manera en que preservamos, entendemos y compartimos nuestro patrimonio cultural.

De la impresión 3D y la historia podemos esperar que consigan que más personas tengan un acercamiento con lo que la historia ha dejado para nosotros, y por ende lo que nos ha formado como sociedad. Además, es muy probable que la combinación de impresión 3D con otras tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial y la realidad virtual, abra nuevas posibilidades para la reconstrucción digital de contextos históricos completos. Esto permitiría crear experiencias inmersivas que harán la historia más tangible y comprensible para futuras generaciones. En este sentido, la impresión 3D no solo será una herramienta técnica, sino un puente dinámico entre el pasado y el futuro.

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