伦敦自然历史博物馆推出由LAMÁQUINA打造的3D打印新展厅

2025年4月23日，南极熊获悉，为庆祝伦敦自然历史博物馆（NHM）建馆150周年，一座全新的展厅近日向公众开放，隆重推出“修复我们破碎的星球”（Fixing Our Broken Planet）主题展览。此次展览中的陈列柜尤为引人注目，它们是由博物馆内部团队与巴塞罗那的3D设计与制造工作室LAMÁQUINA携手打造，采用了融合回收粘土和生物聚合物接头的3D打印陶瓷技术。展厅在修复过程中，既保留了其珍贵的维多利亚时代建筑特色，又巧妙融入了可持续的设计理念与材料，充分体现了博物馆的创新与遗产保护。



可持续设计与陶瓷制造工艺

伦敦自然历史博物馆是罗马式建筑的杰出典范，于1881年正式开放，并因其广泛使用赤陶土（Terracotta）而闻名于世。由阿尔弗雷德·沃特豪斯（Alfred Waterhouse）设计的这座建筑，被构想为一座“献给自然的殿堂”，旨在颂扬地球丰富的生物多样性。在维多利亚时代工业化的伦敦背景下，选择赤陶土不仅是出于其美学价值，也考虑到了其卫生特性和成本效益。

正如当年选择赤陶土是对时代背景的回应，新展厅的设计同样紧密契合了当代的需求。其中一项核心策略便是采用3D打印陶瓷制作陈列柜，确保在满足展厅功能需求的同时，严格遵守历史遗址的文物保护标准。此外，为践行当前的可持续发展理念，博物馆委托进行了一项全面的评估报告，对各种制造工艺和材料选项进行了比较分析。研究结果明确指出，采用机器人生产的陶瓷部件是最具可持续性的选择。

LAMÁQUINA工作室负责生产展厅所需的陶瓷部件，其中40%使用了来自陶瓷工业的回收粘土。制造过程中采用了两种不同的技术：底座部分使用3D打印技术，而顶部的水平封盖元件则采用2D铺砖技术。整体设计采用模块化理念，便于未来拆卸，并配备了生物聚合物接头进行干式组装，确保了长期的可持续性。

上釉和烧制工序在知名的Ceràmica Cumella工厂进行，采用了节能型窑炉，能够同时烧制多个部件。部分烧制过程使用了可再生能源，进一步提升了项目的可持续性。为优化生产效率，整体设计被拆分为十个模块化组件，最终在三个月内成功生产出1,686个独立部件。机器人的精准操作确保了每个组件都严格符合设计规格，并集成了诸如电缆和标牌穿孔等必要功能，同时保证了尺寸的精确性。

在近期发布的一份新闻稿中，LAMÁQUINA强调了粘土3D打印面临的主要挑战之一：材料在生产过程中对环境条件的高度敏感性。为解决这一问题，每个模块在整个制造过程中都受到持续监控，以测量其在各个方向上的收缩率。这些数据被实时反馈到数字设计文件中，以便进行精确调整，最终确保所有组件的生产公差控制在5毫米以内。

除了技术上的复杂性，该项目还面临着严格的法规限制。设计和安装过程必须遵循严苛的指导原则：任何干预措施都不能触及博物馆的历史墙体，并且单个支撑点的最大承重被限制在400公斤以内。这些限制条件深刻影响了设计方案和后勤规划，最终促成了一个高效的安装流程，仅用十天便顺利完成。



3D打印技术对艺术与雕塑领域的影响

3D打印技术正日益广泛地应用于文化遗产的保护与复制，涵盖了从古代文物、遗迹到全新的雕塑和纪念碑等多个方面。2022年，伦敦大学学院（UCL）的研究人员结合X射线成像、人工智能和3D打印技术，成功再现了文森特·梵高（Vincent Van Gogh）一幅失传的画作《两个摔跤手》（The Two Wrestlers）。研究团队与艺术家Jesper Eriksson合作，利用X射线检查了现有画布下方的颜料层。随后，通过一个基于梵高绘画风格训练的人工智能算法处理这些数据，生成了一个能够反映这幅遗失艺术作品的3D模型。

在美国德州的“穿越时空的德州博物馆”（Texas Through Time Museum），档案保管员利用3D扫描技术对一种史前掠食者的化石遗骸进行了数字化保存，确保了这些脆弱标本能够得以长期研究和展示。在西班牙，国家考古博物馆运用同样的技术，精确复制了圣佩德罗·德·拉斯·杜埃尼亚斯拱门（Arch of San Pedro de la Dueñas），这不仅有助于文物的保护，也促进了公众参与。澳大利亚国家海事博物馆则展出了一艘于2021年出土的19世纪船只的3D打印复制品，生动展示了增材制造技术如何支持历史阐释并丰富教育体验。