3D打印花粉粒模型

该项目允许学生，科学家甚至时装设计师创建来自世界各地的巨型花粉粒模型

卡迪夫大学生物成像中心生产的花粉样本数字印刷品，其中一些可以追溯到数千年前。照片：托尼·海斯/卡迪夫大学

灭绝年龄受到以下因素的支持：

一种曾任中学科学老师的奥利弗·威尔逊（Oliver Wilson）知道沟通重大问题的挑战。现在，古生态学家正在通过一个通过高质量的花粉粒扫描产生巨大的3D打印模型，使花粉的微观世界栩栩如生的项目吸引全球观众。

他说：“出于多种原因，能够识别花粉很重要。” 因为它们可以生存数百万年，而且又小又坚韧，所以它们可以帮助跟踪不断变化的气候模式，揭示蜂蜜的质量，甚至在犯罪现场提供法医证据。他说：“但我喜欢看到人们对模型的处理。” 巴西的蜜蜂生态学家，美国学校的老师和爱尔兰的考古学家已经使用了它们。

奥利弗·威尔逊（Oliver Wilson）拥有一些可通过其3D花粉计划获得的花粉模型的示例。

威尔逊（Wilson）寻求开放获取3D扫描和打印花粉粒的权限，是因为他在在线教学平台上赢得了一些钱之后开始的。他决心用这笔钱来分享他对花粉的热情，他说，除了花粉症以外，大多数人都将其视为灰尘。他认识到，提供具有这些微小独特形状的开放访问巨型模型将对科学和教育有巨大的用途。

此后，他通过在线3D花粉计划创建了一种快速，免费且易于访问的方式，供任何人打印放大2500倍的大尺寸花粉复制品。到目前为止，已经对来自35种植物的花粉进行了扫描和建模，他准备开始处理来自世界各地（包括欧洲，哥伦比亚，坦桑尼亚，厄瓜多尔和蒙古）发送给他的下100种植物的花粉。

“试图弄清楚如何做是一个漫长的过程。但是我们到了那里，到目前为止，它们已经在45个国家/地区被下载了2500次，”他说。“我想为研究人员，学校和其他用户提供广泛的植物生命树的每个分支。”

该项目已经发现了科学界以外的粉丝。“我收到了来自以色列的机械工程师，丹麦的时装设计师，中国的其他人，荷兰的电子邮件……也可以制作薄荷花粉巧克力！3D打印在变革教学方面也具有巨大的潜力，尤其是在远离社会的情况下。”

共聚焦显微镜产生的单个花粉颗粒的表面渲染数字图像（左）被3D打印到2000x比例的复制模型中（中心和右边）。

威尔逊现在是雷丁大学的博士研究生，通过研究花粉来研究气候变化和土著文化如何影响巴西南部极度濒危的南洋杉林木。他将花粉壳描述为“植物界的钻石，这是自然界最坚硬的材料之一。它们就像一台时光机，持续了数百万年。他们告诉我们气候变化和人类如何塑造森林。”

为了创建3D花粉项目，Wilson与赫尔大学合作，还得到了卡迪夫大学生物影像研究中心和新西兰梅西大学高级讲师Katherine Holt的帮助，他首先开发了一套精确的3D打印比例模型。花粉可达实际大小的3,000倍。她说：“这个想法引起了很多兴趣和接受，但应该归功于奥利弗，他为这个概念建立了形象。”

各种3D花粉模型。

威尔逊的第一批扫描包括欧洲风铃花粉树上的花粉，这些花粉最容易诱发花粉热：橡树，桦树，al木，榛树，柳树，松树和小叶石灰。

他的模型还包括几种重要的昆虫授粉野花的花粉，包括从瑞典收集的看上去像海军矿山的牛眼雏菊，来自芝加哥植物园的充满活力的粉红色锥花的花粉，以及来自英国草地鼠，常春藤的谷物的花粉，艾草，草地早熟禾，矢车菊，希瑟和秋天的鹰嘴豆。他扫描和建模的大多数花粉粒大小为厘米的100至1000厘米。

雷丁大学植物学副教授Alastair Culham说：“ 3D打印在教学中具有巨大的潜力。这相当于哈佛著名的布拉什卡玻璃花的现代风格。 它们最初主要用作科学教育对象，因此现在与3D打印对象属于同一类别。它们已成为艺术品，但它们是技术上非常精确的模型，是技术，技能和实践的独特结合的产物。

他补充说：“虽然打印技术可能具有大众化产品的感觉，但这些模型仍需要清洁和去毛刺，并且在制造3D计算机模型方面有很多技巧，”

卡迪夫大学生物成像中心的托尼·海斯（Tony Hayes）为科学中心制作了60种花粉模型，加上史前沼泽化石昆虫，红蚂蚁的巨头和斑马鱼的幼虫。他说：“我们还从5,000年前的考古学足迹中创建了花粉模型。”

伦敦自然历史博物馆成像和分析负责人亚历克斯·鲍尔博士说，现在经常对各种尺寸的展品进行3D扫描，打印或放大。

他说：“有些展品太小或太脆弱，无法搬运，而它们可以廉价地制造并且易于更换。” “这是使馆藏更易于访问的一种方法。我们正在探索如何使用它们来教视障人士有关显微镜的知识。其中包括沙子和糖粒，昆虫头和硬币的3D打印。”

艾玛·吉布森（Emma Gibson）的流沙雕塑是由细小的沙粒转变成巨石形式的。在伦敦的塞尔福里奇百货（Selfridges）上展示了一个。

该博物馆最近与艺术家艾玛·吉布森（Emma Gibson）合作，扫描，放大和打印了海滩上的沙粒，将它们变成了汽车尺寸的雕塑，称为流沙（Quicksand），在伦敦的Selfridges展出，并运往约克郡雕塑公园。

华威大学的保罗·威尔逊博士本周主持了一次在线文化研讨会，讨论了文化遗产中3D可视化的未来，并汇集了博物馆专家和科学家。他说：“ Covid强迫博物馆进行大量不同程度的沉浸并以新的方式思考。”