Team di ricerca di Cambridge scopre antiche collaborazioni grazie a Artec Space Spider

Camminare in un museo, sia fisicamente che digitalmente, spesso ci spinge a riflettere sulle persone che hanno creato e utilizzato gli antichi manufatti esposti. Molti scienziati, curatori e conservatori passano la vita a decifrare questi oggetti. Una volta questo processo richiedeva anni e anni di scrupoloso lavoro, ma la moderna tecnologia è ora in grado di renderlo molto più semplice.

Il team del progetto REVERSEACTION sta affrontando un percorso di questo tipo: indagare i sistemi tecnologici presenti nelle società antiche senza uno stato centralizzato. Integrando le prove archeologiche con studi ambientali, antropologia, sociologia, studi di gestione e artigianato, mirano a rivelare come avesse luogo questa azione collettiva. Reperti archeologici come gioielli, tessuti e ceramiche dimostrano che le persone lavoravano insieme su progetti ambiziosi di propria volontà. Il che ci porta a pensare, come erano organizzate e governate le società in passato?

I migliori esperti di ricerca al lavoro

Con sede presso l' Università di Cambridge e finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (ERC), il progetto riunisce un team stellare di ricercatori di diversa provenienza, tutti profondamente impegnati nella missione del progetto. Tra le loro molte attività di ricerca, la digitalizzazione degli artefatti è uno degli aspetti più cruciali. Concentrandosi su una vasta gamma di oggetti provenienti dalla Colombia, il team ha lavorato a lungo sul campo con il compito di creare gemelli digitali accurati dei reperti, tra cui scavi archeologici, collezioni provenienti da siti archeologici e collezioni museali, in particolare quelle presso il rinomato Museo dell'Oro (Museo del Oro) a Bogotà, principale partner del progetto.

Catherine Klesner (a sinistra) e Agnese Benzonelli (a destra) esaminano i profili estratti da un modello 3D di un vaso in ceramica. Foto per gentile concessione di Rosie Crawford

All'avanguardia nella ricerca globale, l'Università di Cambridge supporta i suoi team con le più recenti tecnologie disponibili. Patrick Thorn & Co., un partner con certificazione Gold di Artec 3D, è stato il consulente dell'università per anni. Con la sua vasta esperienza nella tecnologia 3D, ha fornito soluzioni di nuova generazione e consigli su come sfruttarle per migliorare i risultati della ricerca in varie aree accademiche.

Artec Space Spider è stata la prima raccomandazione dell'esperto, riconoscendo la necessità di un dispositivo in grado di riprodurre la geometria più fine in modo non invasivo.

Lo strumento giusto per catturare manufatti con precisione

Per comprendere le forme e le funzioni di oggetti storici come le ciotole con piedistallo, le spirali in pietra utilizzate nella filatura dei tessuti e le matrici in pietra con incisioni tridimensionali, i ricercatori dovevano documentare ogni singolo rilievo. Space Spider era l'ideale con la sua elevata accuratezza fino a 0,05 mm e la capacità di catturare dettagli intricati e geometrie complesse con altissima precisione.

Perché la precisione è importante in questo campo? Le risposte sono nei dettagli: creando modelli 3D ultra dettagliati dei vasi in ceramica, sono state rivelate sottili variazioni nello spessore delle loro pareti, nella curvatura e nella forma complessiva. Si tratta di una prova delle tecniche sofisticate utilizzate nelle società senza stato e ci consente di rivelare dettagli sottili su come sono stati realizzati i vasi.

Utilizzare lo scanner 3D a luce strutturata Artec Space Spider per studiare oggetti della collezione del Museo del Oro di Bogotà. Foto per gentile concessione di Rosie Crawford

"Abbiamo massimizzato il nostro tempo sul campo scansionando molti oggetti ed elaborandoli in seguito", ha spiegato Kate Klesner, ricercatrice post-dottorato presso l'Università di Cambridge. "In seguito, abbiamo documentato oltre 100 oggetti in ceramica, numerosi fusi e otto matrici di pietra".

Gli strumenti utilizzati sul campo (un XRF portatile e uno scanner 3D portatile) sono stati fondamentali in quanto consentivano l'analisi non distruttiva di interi oggetti, fornendo dati che altrimenti non sarebbero stati disponibili da materiale frammentario o campionato in modo distruttivo. Inoltre, i microscopi e le fotocamere portatili digitali hanno aiutato la documentazione e l'analisi.

"È stata la mia prima esperienza con la scansione 3D, stavo ancora imparando a scansionare questo tipo di oggetti, che ho trovato piuttosto complicato per alcuni aspetti. Ad esempio, durante la scansione di queste ciotole e tazze aperte, la nostra più grande difficoltà è stata catturarne il bordo", ha aggiunto Klesner.

Affrontare la sfida senza perdere fiducia

Catturare oggetti archeologici comporta molte sfide, soprattutto quando si tratta di preziosi manufatti appena usciti dagli scavi o di un ambiente museale.

Man mano che il progetto andava avanti, il team è ha preso la mano con la tecnologia, rimanendo impressionato dalla sua velocità. "Per i vasi in ceramica, stavamo scansionando a una velocità di circa 20 minuti per oggetto" ha ricordato Klesner. "Ciò significava che in un giorno potevamo facilmente documentare circa 20 oggetti, abbastanza approfonditamente da essere sicuri di poterli riassemblare in seguito."

Catherine Klesner scansiona un recipiente di ceramica della collezione del Museo del Oro di Bogotà utilizzando lo scanner 3D a luce strutturata Artec Space Spider. Foto per gentile concessione di Rosie Crawford

Passaggio successivo: elaborazione semplificata

Anche l'elaborazione dei dati, eseguita nelle fasi successive dei progetti, per lo più presso l'Università di Cambridge, si è rivelata un processo piacevole. Il team ha scoperto che Artec Studio era facile da usare per elaborare le scansioni, creare ed esportare i modelli. Inoltre, i ricercatori hanno utilizzato software specializzati come Pottery 3D e GigaMesh per valutare la forma del vaso con l'aiuto della morfometria geometrica su modelli 3D.

Rosie Crawford, assistente di ricerca presso l'Università di Cambridge, ha ricordato di aver imparato a utilizzare il software da un tecnico nel paleo lab dell'università, dove si seguono approcci simili per i resti paleoantropologici. La sua esperienza è stata sufficiente per istruire i membri del suo team. "È facile imparare e capire cosa funziona meglio e cosa no", ha detto Crawford.

Rosie Crawford cattura una matrice di pietra della collezione del Museo del Oro di Bogotà utilizzando lo scanner 3D a luce strutturata Artec Space Spider. Foto per gentile concessione di Catherine Klesner

Dati 3D per far luce sulla cooperazione nelle società senza stato

Mentre la maggior parte degli studi archeologici sulla cooperazione si concentrano sulle dinamiche sociali all'interno di strutture gerarchiche o sulla formazione di stati in cui era presente un potere coercitivo, il team di REVERSEACTION esplora la cooperazione volontaria e le collaborazioni in società senza le moderne strutture governative che vediamo oggi.

Ciò che rende questa ricerca davvero unica è lo sviluppo di confronti tra materiali e l'indagine sull'acquisizione di competenze e il trasferimento di conoscenze per testare ipotesi sull'interazione artigianale e metodi di produzione resilienti nel tempo.

Sebbene manchino ancora molte informazioni, i modelli risultanti aiutano a gettare luce sulle tecniche di produzione (dallo stampaggio alla cottura e quindi alla decorazione superficiale) e sulla durata della vita di vari oggetti, fornendo informazioni sia sui progressi tecnologici che sulle pratiche quotidiane delle persone che creavano e utilizzavano tali manufatti. Questi progressi includono la creazione di forme uniche e disegni intricati, mentre l'utilizzo quotidiano dei vasi, per esempio per motivi rituali, ci mostra la collaborazione e la conoscenza condivisa tra gli artigiani, rivelando le strutture sociali ed economiche che sostenevano l'innovazione e la resilienza in queste antiche comunità.

Il team continua a studiare le tecniche ceramiche e le interazioni tra diverse tecniche artigianali per comprendere meglio la loro tradizione, come gli artigiani erano organizzati, come trasmettevano la loro esperienza e quanto era rilevante l'interazione collaborativa nelle società senza stato.

Livelli rivelatori: scansione 3D per un apprendimento più accessibile

Avere delle scansioni 3D dei reperti ha permesso al team di continuare a rivisitarli, il che li aiutan a esplorare diverse possibilità. E per la ceramica, questo è solo il primo passo di un processo più lungo.

"Stiamo utilizzando le scansioni 3D e i dati di scansione per condurre analisi morfometriche geometriche, inclusa la modellazione al computer per valutare le forme", ha affermato Crawford. "Stiamo esaminando le variazioni all'interno dei singoli vasi e tra quelli diversi, il che potrebbe indicare diversi livelli di abilità o il coinvolgimento di più artigiani, soprattutto perché queste ceramiche si trovano nelle antiche tombe della regione. Questo processo è essenziale per la nostra ricerca".

"La tecnologia di scansione 3D è fondamentale per capire come questi oggetti sono stati realizzati e utilizzati", ha aggiunto Klesner. "Nella ceramica, ad esempio, ci ha permesso inaspettatamente di studiare diversi strati decorativi, aggiungendo una preziosa dimensione al nostro progetto. Nel frattempo, il nostro studio delle matrici di pietra e dei fusi esamina le loro storie, come sono state realizzate, utilizzate e depositate, per trovare punti in comune tra le diverse pratiche artigianali".

Angela Maria Lucero Bernal (a sinistra) e Ana Milena Melo (a destra) studiano i vasi in ceramica del progetto Union del Sur Rumichaca-Pasto Road utilizzando lo scanner 3D a luce strutturata Artec Space Spider e un microscopio digitale portatile. Foto per gentile concessione di Catherine Klesner

Oltre a contribuire molto ai risultati della ricerca, l'acquisizione di dati accurati dagli artefatti ha un altro grande scopo: rendere gli oggetti storici ampiamente accessibili.

"Molti di questi oggetti non sono esposti nei musei; fanno parte di collezioni archeologiche che non sono facilmente accessibili al vasto pubblico. Rendendo queste scansioni accessibili da chiunque, tutti saranno in grado di vedere questi intricati e sorprendenti oggetti in prima persona", ha concluso Klessner.

Con i suoi sforzi per spostare i vecchi paradigmi esplorando l'azione collettiva volontaria piuttosto che le gerarchie, il progetto REVERSACTION è davvero rivoluzionario. E se la luce gettata su questi antichi manufatti e su come sono stati realizzati illuminasse anche l'idea che la volontà di collaborare è, come è sempre stato, la chiave per affrontare la maggior parte delle preoccupazioni del mondo? È incredibile rendersi conto che parte di questa luce viene proiettata, letteralmente, da Artec Space Spider.