Как 3D-печать помогла «оживить» плиозавра
После находки двухметрового черепа плиозавра в Дорсете учёные построили плавающего робота, пластины корпуса которого напечатаны на 3D-принтере.
Находка на Юрском побережье
В начале декабря 2023 года стало известно о редкой находке в Великобритании: на Юрском побережье Дорсета, входящем в список всемирного наследия, обнаружили череп плиозавра. Нашёл его охотник-любитель Фил Джейкобс. Череп длиной два метра со 130 зубами считается одним из самых крупных и хорошо сохранившихся экземпляров. Находке посвятили передачу BBC «Аттенборо и гигантское морское чудовище», вышедшую 1 января.
Хищник с четырьмя плавниками
Плиозавров называют «морскими тираннозаврами»: в юрском и меловом периодах они были высшими хищниками. Сила их укуса могла достигать 33 000 ньютонов. Для сравнения, у морского крокодила, рекордсмена среди современных животных, она составляет 16 000 ньютонов, а у человека — около 700.
Больше всего вопросов вызывал способ передвижения. Животное двигалось быстро и пользовалось четырьмя мощными плавниками, но долго оставалось неясным, как именно столь крупное существо ими работало.
Исследование Люка Маскатта
Ответ предложил доктор Люк Маскатт из Имперского колледжа Лондона, изучающий плезиозавров — группу, к которой относятся и плиозавры. В 2017 году он показал, что у этих рептилий все четыре плавника работали совместно, создавая тягу. Система уникальна: пингвины и черепахи гребут только передней парой, а задние конечности служат им для управления. Проверяли гипотезу на установке без головы и хвоста, закреплённой на платформе.
До полноценного робота дело долго не доходило. Работа сдвинулась после знакомства Маскатта с Джеймсом Хоггом, открывшим Йоркширский музей естественной истории в Шеффилде.
Робот по имени Флип
Пластины корпуса свободноплавающей копии плиозавра — её «кожу» — напечатали в музее на 3D-принтере. Хогг объяснял выбор технологии тем, что основная работа приходится на компьютерное проектирование: когда модель готова, деталь остаётся напечатать, а затем собрать, немного отшлифовать и покрасить.
Готовый робот, получивший прозвище Флип, плавает в волновом бассейне Имперского колледжа. Его показали Дэвиду Аттенборо и зрителям программы, которые смогли увидеть, как такое животное двигалось в воде.
Что планируется дальше
Маскатт собирается переработать конструкцию, чтобы движения плавников стали реалистичнее. Это должно помочь оценить скорость плиозавра и понять, как голова и шея участвовали в управлении движением. С помощью печати планируют воспроизвести тонкую внутреннюю костную структуру плавников и точнее передать их гибкость. Через Create3D проект получил спонсорскую поддержку Formlabs, поэтому следующие элементы будут сделаны из ТПУ или другого гибкого полимера.