以前,科学家们使用木材和石膏来仿制鸟蛋一便于研究鸟类的此类行为。但是后来,这种人造鸟蛋被认为是无效的,因为使用传统材料十分费时,而且容易出现许多人为的错误,也难以复制。
如今,在3D打印技术的帮助下,科学家们采用了全新的研究方法,他们为棕头牛鹂——一种常见的巢寄生鸟——的鸟蛋制作了数字模型,然后将这种鸟蛋3D打印出来,并在这种蛋的内部加注水或凝胶以模仿真蛋的重量和热力学属性,达到与真蛋一模一样的效果。
在最近发表的论文《使用3D打印的鸟蛋检验野鸟的蛋拒绝行为(Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behavious of wild birds)》中,文章作者PeerJ总结了3D打印对于研究鸟类此种行为的好处。
“3D打印技术不容易出现人为错误,并可以精确控制一个或数个鸟蛋的各种性状,比如形状、重量和纹理等,和纹理。因此,它可以既消除在大规模制造相同刺激鸟蛋时出现不必要的变性,而且可以通过设置参数控制鸟蛋的变化。最后,数字化的3D模型可以很容易地在网上分享,供其它研究者使用。”
研究人员使用了Blender Foundation的开源3D图形软件,根据一张照片设计出鸟蛋的3D模型,然后使用一台Makerbot Replicator 2X 3D打印机将其打印出来,这些鸟蛋一般长19-24.4毫米,宽14.4-18.1毫米,其形状与真正的鸟蛋一致。研究人员3D打印了四种不同蛋壳厚度的假鸟蛋,打印设置0.3-0.2毫米的层厚度,填充率为0%。在打印完成后研究人员用注射器将水注入鸟蛋内部,然后用丙酮溶解的ABS将整个鸟蛋密封,最后将其打磨光滑并涂上与鸟蛋类似的颜色,棕头牛鹂的蛋为米色,而知更鸟的蛋为青绿色。
当这些假鸟蛋制作好之后,科学家们将其放到知更鸟的巢里监控6天。结果显示,知更鸟100%接受了蓝绿色的但,但米色的仿棕头牛鹂鸟蛋则有79%被拒绝。这个结果与传统上使用石膏制成的假鸟蛋获得的结果一致,但是作者提醒我们,3D打印鸟蛋具有具有属性稳定、便于前后比照研究的优点,此外数字建模也方便研究人员们共享。

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