Gloednieuw skelet T. rex Trix rolt uit de 3D-printer

Bijzondere samenwerking voor exclusieve 3D-Trix

Trix wordt gezien als één van de topstukken van Naturalis; het skelet van deze volwassen Tyrannosaurus rex is in zeldzaam goede staat en zeer compleet. “Omdat het fossiel in een dik pakket zand bewaard gebleven is, zijn de botten niet vervormd. Daarmee hebben we een perfect passend skelet, vooral bij de staartwervels is dat goed te zien”, aldus Anne Schulp, hoogleraar vertebratenpaleontologie en dino-expert bij Naturalis. Het is een exclusief skelet waar nog geen afgietsels of kopieën van bestaan. Daar komt nu verandering in. Naturalis heeft met Nagasaki, een van de zustersteden van Leiden, een overeenkomst gesloten om voor het Japanse Dinosaur Museum een kopie van Trix te produceren. De bijzondere reconstructie is nu na ruim een jaar voltooid; het volledige skelet is in 3D geprint en geverfd. 

“De echte Trix blijft natuurlijk gewoon bij ons in Leiden, maak je geen zorgen”, zegt 3D-modelleur en anatoom Pasha van Bijlert van Naturalis. Hij heeft de digitale reconstructie gemaakt van T. rex Trix, die het afgelopen jaar op ware grootte uit de 3D-printers van Naturalis is gerold. Naturalis werkt hiervoor samen met de Leidse instrumentmakers School en Builder 3D Printers. “We hebben vernieuwende technieken gebruikt, hierdoor is het skelet erg natuurgetrouw geworden”, legt Van Bijlert uit.

Een levensechte kopie

De 3D-kopie van Trix en het originele skelet hebben een aantal opmerkelijke verschillen. Zo heeft de 3D-Trix een andere houding; het museum van Nagasaki wilde een T. rex die een aanvallende loopbeweging maakt. De kop van de originele Trix staat dichtbij de grond, terwijl de nieuwe 3D-Trix meer rechtop staat. Hierdoor is goed te zien hoe imposant het skelet eigenlijk is. “Eén van de redenen dat de kop van onze echte Trix zo laag aan de grond zit, is omdat wij de prachtige schedel willen laten zien. Daarnaast is de schedel heel zwaar en kostbaar - die wil je niet vier à vijf meter boven de grond monteren”, aldus Van Bijlert. Bezoekers van Naturalis staan hierdoor letterlijk oog in oog met het 66 miljoen jaar oude roofdier.

Daarnaast zijn bij deze reconstructie de knieën bewust vrij dicht bij elkaar gezet. “De T. rex wordt overal ter wereld vaak erg wijdbeens neergezet, iets wat eigenlijk niet helemaal correct is als je kijkt naar gefossiliseerde voetafdrukken van dinosauriërs”, legt Van Bijlert uit. Daarnaast is ook de wervelkolom van de 3D-Trix levensecht. Van Bijlert: “De echte Trix is zo gemonteerd dat elk bot eenvoudig uit het frame gehaald kan worden voor onderzoek. Hierdoor staan de rug-, nek- en staartwervels verder uit elkaar dan toen het beest nog leefde. Bij de nieuwe reconstructie heb ik dit kunnen aanpassen, omdat de botten op hun plek mogen blijven.”

Van 3D-scan naar gemonteerd skelet

Maar hoe bouw je eigenlijk zo’n 3D-reconstructie van een T. rex skelet? “Het begint allemaal met het scannen van de echte botten van Trix. Het skelet bestaat - afhankelijk van hoe je telt - uit ongeveer 320 verschillende botten, deze zijn stuk voor stuk gescand”, aldus Van Bijlert. Een deel van het skelet is al tussen 2014-2016 gescand door 3D-specialist Valentin Vanhecke. Het team van Naturalis heeft het resterende deel van deze scans gemaakt. Volgens Van Bijlert is dit geen gemakkelijke klus: “Zo was het best een karwei om de onderkaak eruit te tillen, dat moest met drie personen.” Na het scannen worden de botten digitaal - en op anatomisch correcte wijze - gepositioneerd, ook een onderdeel waar veel tijd in gaat zitten. 

Bijzonder aan de 3D-Trix is daarnaast de 'Trixificatie' van de staart. De staartbotten van de echte Trix zijn destijds aangevuld met afgietsels van een andere T. rex, de onlangs geveilde 'Stan', die in een minder goede staat verkeren. Van Bijlert heeft deze afgietsels daarom vervangen door gemodificeerde versies van de originele staartbotten van Trix: “Hierdoor bestaat de staart nu volledig uit materiaal dat gebaseerd is op Trix zelf, en ziet het geheel er levensecht uit”. Een soortgelijk reconstructieproces is ook toegepast op een aantal van de buikribben (gastralia) en de kaak van Trix. Daarnaast zijn ook een aantal botten digitaal gerestaureerd.

De botten zijn vervolgens opgestuurd naar de 3D-printer en geprint van het bioplastic PLA, polylactic acid. Deze polymeer van melkzuur is een stevig en duurzaam materiaal, maar kan - indien gewenst - onder zeer ideale omstandigheden biologisch worden afgebroken.

Als laatste stap worden de botten geverfd en één voor één op het vooraf ontworpen frame van stangen geregen, een groot voordeel van het digitale proces. Bij het opzetten van een echt skelet bouw je het frame namelijk om de botten heen om beschadiging te voorkomen. "Om alle originele botten beschikbaar te houden voor wetenschappelijk onderzoek, is er voor ieder bot een apart en op maat gesmeed frame gemaakt, waar de botten, als de onderzoekers ermee aan de slag willen, eenvoudig uit getild kunnen worden”, legt Schulp uit. Dit tijdrovende proces is voor de geprinte reconstructie van Trix niet nodig geweest; met een 3D-techniek kon het frame vooraf worden gemodelleerd. “Ik kan van te voren digitaal gaten uit de prints knippen zodat we deze later op het frame kunnen rijgen”, aldus Van Bijlert. Daarnaast is er ook een innovatieve techniek gebruikt - een soort gemodelleerd kapje - om lastige hoekpunten naadloos op elkaar aan te laten sluiten.

Proefopstelling 3D-Trix in Naturalis

De 3D-Trix wordt voorafgaand aan de reis naar Japan eerst publiekelijk gemonteerd in de entreehal van Naturalis. Dit zal tussen 19 november en 16 december gebeuren. “We gaan in het zicht van het publiek aan de slag met het ‘bouwpakket’. We willen veel testen en oefenen met de opbouw, om het proces zo soepel mogelijk te laten verlopen”, legt Van Bijlert uit. Als alles volgens plan verloopt, wordt de unieke 3D-kopie vervolgens in maart opgestuurd naar Japan. 

Het bouwproces is voor bezoekers van Naturalis op doordeweekse dagen te zien in het museum. De programmering zal in deze periode ingaan op de verschillende aspecten die nodig zijn om Trix te kunnen kopiëren en vervoeren naar Japan.

Meer informatie

• Van Bijlert heeft de staartspieren van Trix eerder al gereconstrueerd voor een onderzoek naar de loopsnelheid. Dit onderzoek, begeleid door Dr. Knoek van Soest en Prof. Dr. Anne Schulp, wordt binnenkort gepubliceerd;
• Zie voor meer uitleg over de 3D T. rex ook de video van Naturalis: Spotlight: 3D T. rex;
• Ook de ontbrekende botten en botfragmenten van ons Triceratops skelet zijn met behulp van 3D-printers gemaakt.

Tekst: Ela Sari, Naturalis
Foto's: Pasha van Bijlert, Naturalis (leadfoto: 3D-modelleur en anatoom Pasha van Bijlert met een deel van de 3D-print van Trix); Hanneke Jacobs, Naturalis