Forskare ledda av ESRF, den europeiska synkrotronen, Grenoble, Frankrike och Köpenhamns universitet, Danmark, har upptäckt sammansättningen av rött och svart bläck i forntida egyptisk papyrus från cirka 100-200 e.Kr. leder till ett antal hypoteser om skrivpraxis. Analysen, baserad på synkrotrontekniker, visar att bly förmodligen användes som en torktumlare snarare än som ett pigment, liknande dess användning i 1400-talets Europa under utvecklingen av oljemålning. De har publicerat sina resultat i PNAS .

I det gamla Egypten, Egyptierna använde svart bläck för att skriva huvuddelen av texten, medan rött bläck ofta användes för att markera rubriker, instruktioner eller nyckelord. Under det senaste decenniet, många vetenskapliga studier har utförts för att belysa bläckets uppfinning och historia i det antika Egypten och i Medelhavskulturerna, till exempel antikens Grekland och Rom.

Forskarna använde ESRF:s kraftfulla röntgenstrålar för att studera det röda och svarta bläcket i papyrus från Tebtunis tempelbibliotek, det enda storskaliga institutionella biblioteket känt för att ha överlevt från det antika Egypten. Proverna som studeras i detta forskningsprojekt är exceptionella, inte bara för att de kommer från det berömda Tebtunis tempelbibliotek, men också för att analysen inkluderar så många som 12 forntida egyptiska papyrusfragment, alla inskrivna med rött och svart bläck.

"Genom att tillämpa 2000-talet, toppmodern teknik för att avslöja de dolda hemligheterna med gammal bläckteknologi, vi bidrar till att avslöja ursprunget till skrivpraxis, " förklarar Marine Cotte, forskare vid ESRF och medförfattare till artikeln.

"Något mycket slående var att vi upptäckte att bly tillsattes bläckblandningen, inte som ett färgämne, men som en torktumlare av bläcket, så att bläcket skulle stanna på papyrusen, " säger Cotte. Forskarna kom till denna slutsats eftersom de inte hittade någon annan typ av bly, som blyvitt eller minium, som borde finnas om bly användes som pigment. "Det faktum att blyet inte tillsattes som ett pigment utan som en torktumlare leder till att bläcket hade ett ganska komplext recept och inte kunde göras av vem som helst, ", tillägger Thomas Christiansen, Egyptolog från Köpenhamns universitet och medförfattare.

Ett överraskande faktum är att bläckreceptet kan relateras till färgmetoder som utvecklades många århundraden senare under renässansen. "På XV-talet, när konstnärer återupptäckte oljemålningen i Europa, utmaningen var att torka oljan inom rimlig tid, " säger Marine Cotte. "Målare insåg att vissa blyföreningar kunde användas som effektiva torktumlare."

Detta fynd var endast möjligt tack vare de olika tekniker som teamet använde vid ESRF:s beamline ID21 för att studera fragmenten av papyrus. De kombinerade flera synkrotrontekniker (mikroröntgenfluorescens, mikroröntgendiffraktion och mikro-infraröd spektroskopi) för att undersöka den kemiska sammansättningen från millimetern till submikrometerskalan för att ge information inte bara om elementären, men också på bläckens molekylära och strukturella sammansättning. Forskarna upptäckte att bly var associerat med olika grundämnen:en komplex blandning av blyfosfater, kaliumblysulfater, blykarboxylater och blyklorider.

Forskarna fann att den röda färgen i bläcket ges av ockra, som förväntat. Mer överraskande, de upptäckte att detta röda pigment är närvarande som grova partiklar medan blyföreningarna diffunderar in i papyrusceller, på mikrometerskalan, linda cellväggarna, och skapa, på bokstavsskalan, en kafferingeffekt runt järnpartiklarna, som om bokstäverna var konturerade. "Vi tror att bly måste ha funnits i ett finmalt och kanske i ett lösligt tillstånd och att när det appliceras, stora partiklar stannade på plats, medan de mindre "diffuserade" runt dem, " förklarar Cotte. I dessa glorier, bly är förknippat med svavel och fosfor. Ursprunget till dessa blysulfater och fosfater, d.v.s. fanns de ursprungligen i bläck eller bildades de under bläckförändring, förblir en öppen fråga. Om de var en del av det ursprungliga bläcket, Att förstå sin roll i skrivprocessen är också förbryllande och motiverar pågående forskning.