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Publicado em: 11/12/2008

Acervo do Museu Nacional ganha réplicas em 3D a partir da prototipagem rápida

Débora Motta

Divulgação

Estátua de Osíris tem superfície analisada   em scanner3D a  laser do laboratório do INT

O Museu Nacional, situado na Quinta da Boa Vista, abriga um dos acervos mais importantes da América do Sul. Para entender melhor, preservar e difundir as relíquias da mais antiga instituição científica do país – entre as coleções Egípcia, de Pedro I e Pedro II; a Amazônica; a Greco-Romana, da imperatriz Teresa Cristina; a Pré-Colombiana; e exemplares da antropologia biológica e de paleovertebrados –, o projeto Geração de Imagens Digitais das Coleções do Museu Nacional: Estudo, Preservação e Recuperação recorre a modernas técnicas de digitalização e modelagem tridimensional: o escaneamento 3D a laser e a prototipagem rápida. A proposta, contemplada pela FAPERJ por meio do edital Pensa Rio, envolve uma parceria com o Instituto Nacional de Tecnologia (INT). O coordenador do Laboratório de Modelos Tridimensionais do INT, Jorge Lopes, trabalha com o acervo do museu e propõe o uso pioneiro da prototipagem rápida na elaboração de modelos tridimensionais de fetos humanos em seu doutorado no Royal College of Art, em Londres.

A técnica adotada no INT– único no Rio equipado com um laboratório de ponta na área – para a digitalização do acervo do Museu Nacional consiste no uso de tecnologias não invasivas para obtenção de imagens virtuais das peças. Isso possibilita a análise profunda da estrutura de múmias e fósseis de dinossauros por meio da tomografia computadorizada. As imagens geradas nesses exames médicos ou nos scanners 3D a laser são transformadas, por meio de ferramentas digitais, em arquivos virtuais 3D. Esses dados são enviados em tempo real para máquinas de prototipagem rápida, que finalmente os transforma em réplicas precisas e concretas, tridimensionais, das peças analisadas.

"Depois que as peças são submetidas à tomografia computadorizada, ou escaneadas a laser, as imagens obtidas são trabalhadas em softwares e, com o auxílio de equipamentos como a estereolitografia a laser, são transformadas em modelos tridimensionais físicos, elaborados em materiais diversos. As peças finais vão para o museu", explica Jorge Lopes, acrescentando que, no interior do equipamento, uma resina fotossensível é moldada pelos raios laser, camada por camada, e aos poucos toma a forma da peça desejada.

A prototipagem rápida, que permite a elaboração de réplicas físicas fiéis às peças, oferece muitas vantagens para a pesquisa. "O uso de tecnologias não invasivas para obtenção de imagens evita o manuseio das peças, contribuindo para a conservação do acervo. Não podemos abrir o sarcófago de uma múmia, por exemplo, mas os exames fornecem imagens que possibilitam sua observação interna", diz Lopes. Ele realiza os exames de tomografia computadorizada nas peças do acervo do Museu Nacional em parceria com a Clínica de Diagnóstico por Imagem (CDPI). E prossegue: "A técnica permite o acesso a informações e detalhes da estrutura das peças que dificilmente seriam encontrados a olho nu, com o uso das técnicas convencionais."

Um exemplo de peça reconstituída pelo projeto, de imensurável valor histórico, é a estatueta de Osíris, deus egípcio da morte e da vegetação. "A peça, que integra a coleção egípcia do Museu Nacional, é de madeira e estava muito danificada. Então, escaneamos ela toda e a reconstruímos. Depois, o egiptólogo do museu, Antonio Brancaglion Jr., fez a reconstituição de como ela foi um dia", conta Lopes. Junto com a pesquisadora Claudia Rodrigues-Carvalho, também do Museu Nacional, ele foi responsável pela "impressão" em 3D do crânio de Luzia, mulher que viveu há aproximadamente 10 mil anos, nos arredores de Belo Horizonte. "A réplica do crânio de Luzia, que pertence ao acervo do museu, levou cerca de 20 horas para ser finalizada. Fazemos esse tipo de reconstrução e captura da superfície tridimensional para fins de dimensionamento das peças."

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Em aplicação inédita, prototipagem rápida é utilizada na   elaboração de modelos de fetos ainda no ventre materno

Além de ser uma importante ferramenta para a reconstituição da história, a técnica permite que as réplicas sejam utilizadas para o intercâmbio entre os centros de pesquisa, que muitas vezes guardam peças complementares no processo de construção do conhecimento, que se encaixam como um grande quebra-cabeças científico. "Na área de paleontologia, cujas pesquisas são realizadas junto com o paleontólogo e diretor do Museu Nacional, Sergio Alex Azevedo, podemos escanear uma determinada parte óssea de um dinossauro e, se outro esqueleto similar estiver na Austrália, por exemplo, podemos enviar arquivos virtuais. Com essa tecnologia, eles podem ‘imprimir’ a peça em 3D. Essa troca de informações, essencial para a pesquisa, é facilitada com a prototipagem rápida", avalia.

Para dar continuidade ao longo trabalho de digitalização de todo o acervo do Museu Nacional, que envolve uma equipe multidisciplinar, o projeto implantou no museu, com o apoio da Fundação, o Laboratório de Obtenção de Imagens Tridimensionais. "Um scanner tridimensional portátil, o mais moderno, utilizado para evitar o deslocamento e o possível comprometimento das peças do acervo, foi enviado para o Museu Nacional, que vai dar continuidade à parceria com o INT", diz ele, adiantando que, no início do ano, as instituições devem organizar uma exposição com todas as réplicas.

Técnica é aplicada em fetos pela primeira vez

Jorge Lopes aproveitou a experiência que adquiriu com o projeto do Museu Nacional e elaborou uma aplicação inédita para a prototipagem rápida, voltada para fetos. A técnica, que permite a elaboração de modelos tridimensionais retratando com precisão o feto, da forma exata em que se encontra no útero materno no momento do exame médico, é tema da tese de doutorado do pesquisador no Royal College of Art, em Londres. Com a rotina dividida entre seu trabalho no Rio e a pesquisa na capital britânica, ele teve, há cerca de quatro meses, a idéia de editar o livro Tecnologias 3D – paleontologia, arqueologia, fetologia, em parceria com um dos nomes de peso da medicina fetal do país, Heron Werner Jr., do CDPI.

"A princípio, o carro-chefe do livro seria o projeto dos fetos, mas para chegarmos até ele foi fundamental ter participado da digitalização do acervo do Museu Nacional, especialmente no trabalho com as múmias e os dinossauros. Foi um saber que teve uma evolução. Então, reunimos no livro, que contou com a participação de diversos pesquisadores das instituições envolvidas, parte das imagens geradas durante o projeto", diz Jorge Lopes, que lança o livro pela editora Revinter, no dia 17 de dezembro, às 19h30, no Auditório do Centro Integrado de Diagnóstico - CID (Av. Ataulfo de Paiva 669 – Leblon).

Utilizando imagens captadas através dos exames de ultra-som e de ressonância magnética, o método tem grande chance de se popularizar entre as grávidas mais curiosas, que adorariam guardar uma escultura em tamanho real do bebê que ainda carregam na barriga. "Em Londres, estamos utilizando a técnica com algumas pacientes do meu orientador, o professor Stuart Campbell, pioneiro no método de ultra-som em 4D no mundo, por conta da minha tese, mas ainda não chegou ao nível comercial. Eles dão ênfase muito grande em mostrar aos pais como é o feto. Já no Brasil, o foco da pesquisa é ajudar no estudo da má formação dos fetos. Mas as duas aplicações são científicas", diz Jorge, que já patenteou o método no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI).