Từ hóa thạch đến hiện thực: Hồi sinh khủng long 190 triệu năm bằng Scan 3D

Tháng 9 năm 2021, một phát hiện chấn động đã làm xôn xao giới khảo cổ: bộ xương hoàn chỉnh của một chú khủng long non từ kỷ Jura sớm, khoảng 190 triệu năm tuổi, đã lộ diện tại Lufeng, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Sự kiện khai quật hóa thạch này không chỉ thu hút sự chú ý của toàn thế giới mà còn được Đài Truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV) ghi lại trực tiếp trong chương trình 7 ngày mang tên "Trở lại Kỷ Jura - Khai quật khoa học hóa thạch khủng long Lufeng, Vân Nam".

Scantech vô cùng tự hào khi được mời tham gia vào quá trình scan 3D kỹ thuật số và phục hồi hóa thạch khủng long quý giá này.

Với sự hỗ trợ của máy scan 3D TrackScan tiên tiến của Scantech, chúng tôi đã thu thập chính xác từng chi tiết kết cấu và dữ liệu 3D của hóa thạch. Từ đó, một mô hình hóa thạch hoàn chỉnh đã được tạo ra, sẵn sàng cho việc trưng bày nhờ sức mạnh tổng hợp của công nghệ mô hình hóa và in 3D. Với bộ xương khủng long được tái tạo bằng công nghệ in 3D, các nhà khoa học và nhà nghiên cứu giờ đây có thể dễ dàng suy luận về quá trình tiến hóa hình thái của Lufengosaurus, loài khủng long đã từng thống trị vùng đất này cách đây 190 triệu năm.

Buổi phát sóng trực tiếp không chỉ thể hiện khả năng công nghệ của chúng tôi mà còn là cam kết của Scantech đối với sứ mệnh của Hội nghị các bên về Công ước Đa dạng sinh học (COP15), diễn ra vào tháng 10 năm 2021. Sự kiện này nhấn mạnh chủ đề quan trọng của COP15: "Nền văn minh sinh thái: Xây dựng tương lai chung cho mọi sự sống trên Trái đất".

Lufeng: Quê hương của những gã khổng lồ tiền sử

Huyện Lufeng, thuộc tỉnh Vân Nam ở phía tây nam Trung Quốc, từ lâu đã được mệnh danh là "quê hương của khủng long". Chính tại nơi đây, vào năm 1938, một bộ xương khủng long gần như nguyên vẹn đã được phát hiện và sau đó được Yang Zhongjian (C. C. Young) – người được xem là cha đẻ của ngành cổ sinh vật học động vật có xương sống ở Trung Quốc – đặt tên là "Lufengosaurus". Đây cũng là hóa thạch khủng long đầu tiên được lắp ráp và trưng bày tại Trung Quốc, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử khảo cổ học nước này.

Bộ xương khủng long được báo cáo lần này tình cờ lộ ra sau những trận mưa lớn xói mòn khu vực và được một số người dân làng phát hiện đầu tiên. Ngay lập tức, các nhà cổ sinh vật học từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và trung tâm bảo vệ hóa thạch khủng long địa phương đã được điều động đến hiện trường để tiến hành nghiên cứu chuyên sâu. Cùng với những thước phim sống động của CCTV, chúng ta hãy cùng nhau khám phá thế giới tiền sử đầy bí ẩn này.

Scan 3D: Giải mã lịch sử từ những hóa thạch cổ xưa

Tại địa điểm khai quật, các nhà khảo cổ đã tiến hành toàn bộ quá trình cứu hộ một cách tỉ mỉ, từ khai quật, phục hồi, làm sạch, bảo vệ cho đến trưng bày. Trong suốt quá trình này, Scantech đã đóng góp to lớn bằng cách giúp các nhà khảo cổ thu thập dữ liệu 3D chính xác của Lufengosaurus và phục hồi nó bằng kỹ thuật số. Nhờ vậy, chúng tôi đã có cơ hội góp phần vào công cuộc bảo vệ đa dạng sinh học mà COP15 đã kêu gọi.

Trong quá trình scan 3D và phục hồi, đội ngũ đã phải đối mặt với nhiều thách thức đáng kể:

• Điều kiện ánh sáng ngoài trời liên tục thay đổi, đặc biệt là ánh nắng mặt trời gay gắt, thường gây ra các vấn đề như phơi sáng quá mức, ảnh hưởng đến chất lượng dữ liệu.

• Cấu trúc xương của bộ xương khủng long dài 8 mét này đã bị hư hại nghiêm trọng sau hàng trăm triệu năm phong hóa, dẫn đến vô số vết nứt và kết cấu phức tạp.

• Điều quan trọng nhất là, vì hóa thạch cực kỳ quý hiếm và cần độ chính xác cao, nên mọi thao tác không được gây ra bất kỳ hư hại nào cho chúng.

Tuy nhiên, tất cả những thách thức này đã được khắc phục hoàn toàn nhờ vào khả năng vượt trội của máy scan 3D công nghệ cao từ Scantech.

Một kỹ thuật viên của Scantech đã mang hệ thống scan 3D TrackScan di động và độc lập của chúng tôi đến thẳng địa điểm khai quật và thực hiện scan 3D tại chỗ. Nhờ tính năng theo dõi quang học tự động, thông minh và khả năng đo lường không tiếp xúc, chúng tôi đã scan 3D hóa thạch mà không cần phải dán bất kỳ điểm đánh dấu nào lên bề mặt.

Với tốc độ scan cực nhanh lên tới 1,9 triệu lần mỗi giây, chúng tôi đã thu thập toàn bộ dữ liệu 3D của hóa thạch khủng long chỉ trong thời gian ngắn. Mọi kết cấu và chi tiết phức tạp của hóa thạch, dù là nhỏ nhất, đều được ghi lại với độ chính xác 0,025mm. Kỹ thuật viên của chúng tôi cũng đã scan thêm nhiều hóa thạch khủng long cùng loài đã được khai quật trước đó để hỗ trợ việc dựng mô hình cho những phần xương còn thiếu.

Scan 3D và In 3D: Lufengosaurus Sống Lại Trong Kỷ Nguyên Số

Đây là lần đầu tiên công nghệ scan 3D và in 3D được áp dụng tại Trung Quốc cho một dự án khai quật khủng long quy mô lớn như vậy. Với máy scan laser 3D cầm tay, chúng tôi đã hỗ trợ các nhà khoa học thu thập dữ liệu 3D chính xác của hóa thạch, bao gồm cả những vết nứt nhỏ và kết cấu đặc trưng hình thành trong quá trình hóa thạch hóa.

Dữ liệu thu được sau đó đã được chuyển đổi thành một mô hình 3D hoàn chỉnh, cho phép chúng ta chiêm ngưỡng hình dạng nguyên bản của khủng long một cách chân thực nhất.

Trước khi công nghệ in 3D phát triển, việc phục hồi một bộ xương khủng long có kích thước 1:1 là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học. Quy trình mô hình hóa thủ công không chỉ tốn kém và mất thời gian mà còn khó tránh khỏi việc ảnh hưởng đến cấu trúc và kết cấu nguyên bản của hóa thạch. Bộ xương khủng long được khai quật lần này ước tính dài 8 mét, cao 3 mét, gồm khoảng 300 xương với nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau, có thể tích gần 30 mét khối và nặng từ 3000-5000 kg.

Tuy đối mặt với những thách thức về quy mô, mọi chi tiết của hóa thạch, ngay cả những vết nứt tinh vi nhất, đều được phục hồi chân thực nhờ scan 3D. Đồng thời, loại nhựa quang nhạy mới nhất với độ bền kéo cao đã được sử dụng làm vật liệu cho việc in 3D toàn bộ kích thước. Đáng kinh ngạc là mô hình bộ xương khủng long được in 3D chỉ nặng khoảng 300 kg.

Toàn bộ quá trình từ scan 3D đến in 3D để tạo ra mô hình khủng long dài 8 mét trưng bày tại COP15 chỉ mất vỏn vẹn 20 ngày. Những công nghệ này không chỉ góp phần nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các nghiên cứu khoa học mà còn mở ra một kỷ nguyên mới, số hóa và hiện đại hóa quy trình làm việc trong công tác khai quật khảo cổ.

Ý nghĩa của việc số hóa 3D hóa thạch khủng long

Với mô hình khủng long in 3D chính xác, các nhà khảo cổ giờ đây có thể quan sát trực quan hình dạng của khủng long và thu thập thêm nhiều thông tin chi tiết cho các nghiên cứu sâu hơn. Họ sẽ đi sâu tìm hiểu về cuộc sống của loài khủng long này, mối quan hệ của chúng với các loài khủng long khác, và môi trường sống trong quá khứ xa xôi.

Bên cạnh đó, công nghệ số hóa 3D còn có thể ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác như bảo vệ địa điểm khảo cổ, nghiên cứu và phục hồi hóa thạch cổ sinh vật học, cũng như tạo mô hình và trưng bày tại các bảo tàng.

Đặc biệt, việc số hóa 3D Lufengosaurus thông qua scan 3D còn tạo ra những hình ảnh AR (thực tế tăng cường) tuyệt đẹp và sống động, mang lại trải nghiệm trực quan và cực kỳ hấp dẫn cho khán giả, đưa họ đến gần hơn với thế giới khủng long.

Giải mã bí ẩn cổ đại để xây dựng một tương lai chung

Hóa thạch khủng long là những "cỗ máy thời gian" giúp chúng ta khám phá quá khứ, hiện tại và tương lai của quá trình tiến hóa trên Trái đất. Các công nghệ mới nổi như scan 3D và in 3D đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong hành trình khám phá này. Đồng thời, nhờ những nỗ lực không ngừng nghỉ của các nhà nghiên cứu và chuyên gia, chúng ta có thể dấn thân vào một hành trình khoa học đầy thú vị để khám phá thế giới tiền sử cách đây 200 triệu năm.

Những thông điệp bí ẩn từ lòng đất giúp chúng ta hiểu sâu hơn về đa dạng sinh học. Scantech sẽ tiếp tục cùng bạn khám phá nhiều bí ẩn bất ngờ hơn nữa, để cùng nhau viết nên một chương mới huy hoàng trong kỷ nguyên số hóa.

• SHARE:
;