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3D打印硅膠膜首次應用于文物提取

hl5C_deeptechch ? 來源:DeepTech深科技 ? 作者:DeepTech深科技 ? 2021-03-29 17:46 ? 次閱讀
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時隔三十六年,中國再次挖掘三星堆,截止 3 月 21 日,現已出土 500 余件文物,其中包括金面具殘片、巨青銅面具、青銅神樹、象牙等重要文物。

說起三星堆,最著名的的文物莫過于青銅大立人。工作人員使用動作捕捉、虛擬跟蹤、實時渲染等技術,給大立人做了三維動畫。

據悉,這是中國目前出土最大的遠古青銅人立像,俗稱青銅大立人,是全球同時期體積最大、藝術水平最高的絕世珍品。

他身高 172 厘米、頭冠(帽子)高 10 厘米、底座高 80 厘米、整體高 262 厘米、重約 180 公斤,長著高鼻粗眉和寬嘴巴,雙手呈握持狀,兩只眼睛呈菱形,長著一對招風耳,耳垂上還有耳洞,頭后還有發際線。

對于他手里握的到底是什么,至今沒有定論,有專家認為握的是玉琮,也有學者認為是象牙。

他的上衣有三層,分別是單臂式短衣、半袖式短衣、窄臂式長衣,內衣像一件燕尾服,直垂到腳踝,衣服上有龍和蟬的紋飾。

關于他的身份,有專家認為是巫師,也有專家認為是古蜀國的國王。

3D 打印硅膠膜首次應用于文物提取

考古中,工作人員使用 3D 打印硅膠膜來包裹文物,就像罩了一層外衣。據介紹,這也是相關技術首次應用在考古中。

通過 3D 打印技術,工作人員可通過數字化掃描方式,根據銅尊的尺寸打印出一個 3D 打印膜,在 3D 打印膜之外用硅膠做一個外罩,套在銅尊上之后、再灌進去石膏,可很好地保護文物。

據悉,使用 3D 打印膜,比使用薄膜或軟布的效果更好,而且這種保護膜具備粘性。

在考古發掘中,工作人員還首次使用了方艙和防護服,這是因為人體會攜帶部分現代微生物和細菌,使用方艙和防護服能較好地保護文物。

在 4 號坑中,考古人員發現了玉琮,來源地可能是中原地區商王國。提取出的玉琮被送往現場微痕物應急保護室進行觀察,文保人員使用超景深顯微鏡,以查看玉琮表面是否有病變狀態,比如是否有裂紋等,此外還要觀察玉琮上含有紋飾的部分,并通過拍照為其采集原始信息。

據悉,超景深顯微鏡不是普通的顯微鏡,它可將物體放大幾十倍到幾千倍。使用普通顯微鏡去觀察表面凹凸不平的文物,很難進行全面觀察,而使用超景深顯微鏡能以微米為單位,拍攝若干張不同水平面的照片,然后將這些照片疊合在一起,形成一張各個高度都比較清晰的圖像,從而為后續修復提供第一手資料。

據介紹,玉琮是良渚文明時代的先人發明的,隨后擴散到黃河中游。在堯舜禹時期,已經有高級墓葬使用玉琮。

重量級文物:金面具

金面具是本次出土的重量級文物,本次發掘的面具雖然只有半張,但也足夠讓人驚喜,寬度約 23 厘米,高度約為 28 厘米,無需任何支撐就能獨自立起來。

通過初步修復,金面具的初步輪廓已經具備,從成色上來講,其金含量在 85% 左右,銀含量在 13%-14% 左右,此外還有一些其他雜質。

而面具之所以能呈現出“blingbling”的感覺,是因為后期拋光做得比較好,這說明三四千年前的工匠們已經掌握了錘冶和拋光技術。在成分分析上,使用X射線熒光光譜檢測分析,可準確掌握成分配比。

據專家介紹,獲悉準確的金銀配比,可給后期修復提供關于柔軟度的建議。而且當前面具是被砸碎的狀態,必須知道金銀含量,才可以進行矯形。

此前剛挖掘出來的金面具,被碾壓得很厲害,鼻孔里面也有很多土,因此要進行清理,清理的過程中還不能碰壞金面具的褶皺,因為這些褶皺可能牽扯到紋飾。

“奇奇怪怪,可可愛愛”的青銅器

在 3 號坑中,考古人員發現了數十件青銅器,這些青銅器保存相對完整,造型也很精美。其中有一個造型格外奇特的青銅器,它像一個銅壇,外表卻是“從未見過”的樣子。

它像是一個坐著的人,頭部尚未被挖掘出,但是身材比例非常夸張,手臂和手指都非常修長,并且手臂上有紋身裝飾,兩只腳卷曲著,樣子“奇奇怪怪,可可愛愛”。

其下有一個底座,底座上有幾層裝飾,上面纏繞著銅絲。據工作人員介紹,這是首次在同類出土文物上看到銅絲,目前看只是起到裝飾作用。

本次還集中發現了 100 多根象牙,其中有一些小件象牙制品,有的上面刻有云雷紋。為保護這些象牙制品,它們在出土后就被包裹起來做保濕處理。

此外,在考古坑的黑色灰燼中,工作人員還提取到了絲綢制品殘留物,這說明古蜀國也是“中國古代絲綢的重要起源地之一”。

在 6 號坑中,還挖掘出一個木箱,這個木箱和坑的寬度一致,已經被嚴重碳化,未來專家將通過檢測,去研究這口箱子曾經裝過的物品。

至今還未發現里面有人骨或者獸骨,最近專家將對其進行絲蛋白檢測,屆時即可判定這口箱子曾經裝過的物品。

多技術、多手段加持

據北京大學考古文博學院教授孫華告訴媒體,1986 年的那次考古是在特殊背景下進行的搶救性考古,無論是經費和技術都比較缺欠。三十五年后,再次進行考古挖掘,不僅經費充足,高科技也一一到位。

據三星堆博物館副館長朱亞蓉介紹,此次考古發掘設置了專門的分析檢測室,還配備了激光共振拉曼光譜儀、X光衍射儀、掃描電鏡、三維掃描儀等先進儀器設備,可對文物進行檢測分析,還可給修復保護提供科學的依據。

其次,還搭建了操作平臺,使考古發掘可在恒溫恒濕的環境中進行,比如本次考古館內現場濕度可達 80% 以上,這樣能很好地保護文物和現場,還可防止外邊吹進來孢子,導致在坑里形成苔蘚影響考古挖掘。

其次,在現場建設了六個科技文物保護實驗室,重要的信息便可被記錄下來,且能得到及時保護。

挖掘現場還使用“天鷹座”有線索道攝像機,該攝像機在挖掘直播中起著重要作用。據了解,該攝像機還曾在 2019 年國慶大閱兵直播中立過功勞。

發掘中,考古人員全部在吊籃上進行,這是專為本次發掘做的吊籃,不用進坑,懸空就可進行操作。

四川省文物考古研究院三星堆遺址工作站站長雷雨告訴媒體,1986 年的發掘基本只使用了碳 14 測年技術。而本次發掘中,除使用碳 14 測年、有機物保護技術之外,還采用了玉石器保護、銅器保護等多項科技手段。

另外,還在考古現場幾公里之外建成了三星堆開放式文物修復館,本次新出土的文物也將成為第一批展出新品,這些新品也將在文物修復館進行保護處理和修復研究。

在人員配置上也堪稱豪華,該考古團隊由一百多位來自 33 家的科研院所組成,包括中國社會科學院考古研究所、北京大學、四川大學等科研院所的專家,他們的專長囊括文物保護技術、體質人類學、動物學、植物學、環境學、冶金學、地質學、化學、材料學等多學科。

據了解,三星堆古遺址坐落在四川省廣漢市西北的鴨子河南岸,分布面積為 12 平方千米,它有著 5000 至 3000 年歷史,被稱為“20 世紀人類最偉大的考古發現之一”,是“西南地區目前發現的范圍最大、延續時間最長、文化內涵最豐富的古城、古國、古蜀文化遺址”,它的發現昭示了長江流域跟黃河流域一樣,同屬于中華文明的母體,因此也被譽為“長江文明之源”。

三星堆博物館黨組書記、常務副館長朱家可,此前也曾對媒體表示:“三星堆遺址現在正站在一個新的起點,未來將運用新的數字技術來展示三星堆所衍生的文化,描繪一個三千多年前的古蜀國圖景。”

朱家可還表示,“最近已經成功建立了第一個開放式的文物修復館,將文物的修復工作展示給觀眾看。大概在今年四月份,三星堆博物館文保中心將對外開放,在這里可以看到文物的修復過程。”

原文標題:三星堆再次開挖,3D 打印硅膠膜首次應用于文物提取,X光衍射儀、超景深顯微鏡等高科技齊上陣

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責任編輯:haq

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