"Tiden förändrar allt, " skrev den latinske poeten Horace. Museikonservatorer skulle älska att bevisa att han har fel. Att skydda konstverk från effekterna av åldrande kräver en förståelse för hur material förändras över tid. Professor Patrizio Antici vid Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) har utvecklat en ny diagnostisk och analytisk metod för användning i kulturell bevarande, sätta sin vetenskapliga kunskap om lasrar och partikelacceleratorer i arbete för konstvärlden. Han beskriver den nya metoden i en artikel publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg .

Det klargula som Vincent van Gogh använde i sina målningar mörknar med tiden. Peter Paul Rubens hade samma typ av färg på sin palett och hans målningar visar samma förlust av ljusstyrka. Att skina ett ljus på mysteriet med denna förmörkelse, deras mytomspunna gula färger analyseras nu med In Air Plasma-inducerad luminescens, eller In-Air PIL för kort. Denna noggranna undersökning avslöjar att ljus orsakar en förändring i kvaliteten på färgkristallerna, vilket förklarar den mörkläggning som är karakteristisk för vissa verk.

Utvecklad av Patrizio Antici och hans team, In-Air PIL använder en liten partikelaccelerator och en lasergenererad fotonkälla. Denna metod ger snabbt en avläsning av den kemiska sammansättningen och kristallegenskaperna på större ytor än de ledande metoder som för närvarande används. Genom att utföra en mängd olika luminescensanalyser samtidigt, In-Air PIL minskar antalet komplexa enheter som behövs för en diagnos. Mer kompakt än jämförbara tekniker och lätt att installera, In-Air PIL producerar information som potentiellt kan användas för att sluta sig till ett konstverks bevarandestatus, äkthet, sammansättning, och härkomst.

Många forskarlag över hela världen är i en kapplöpning om att utveckla liknande tillvägagångssätt. Utmaningen är att utveckla alternativ till PIXE (Particle-Induced X-ray Emission) diagnostik, anses vara den gyllene standarden på området, som producerar extremt exakta analyser men också kommer med betydande begränsningar, särskilt när det gäller kostnader och infrastruktur. "I många fall är den typen av extrem precision inte nödvändig, gör In-Air PIL till ett mycket lönsamt alternativ, säger professor Antici.

Studien publicerad i Vetenskapens framsteg presenterar proof of concept som har motiverat professor Antici och hans medarbetare att fortsätta sina ansträngningar för att få ut In-Air PIL på marknaden. Enheten skulle vara inriktad på kulturarvskonservatorer men skulle också ha tillämpningar inom många andra områden av materialvetenskap.

Professorn är också en pionjär när det gäller att utveckla en ny generation av mer prisvärda, laserdriven PIXE. Hans arbete inom det området har redan lett till ett patent och två artiklar, inklusive en nyligen publicerad i Vetenskapliga rapporter , och utlöste ett nytt vetenskapsområde, nu följt av flera internationella forskningscentra.