Vissa konstverk, som Winslow Homers For to Be a Farmer's Boy och Vincent van Goghs The Bedroom, är målade med färgämnen som är känsliga för ljus. På museer, de kallas "flykting", vilket betyder att de snabbt försvinner om de utsätts för för mycket ljus. Fading kan dramatiskt förändra färgbalansen för ömtåliga konstverk och gå så långt som att dölja, till viss del, konstnärens avsedda effekt. Efter att ha tittat på Homers målning genom kikarmikroskop, konstkonservatorer som arbetade bakom kulisserna på Art Institute of Chicago (AIC) upptäckte några mikroskopiska partiklar av färgade pigment fångade i konstverkets pappersfibrer. Nu, konsthistoriker och konstkonservatorer har ytterligare ett verktyg i sin arsenal för att bevara kulturskatter:Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS). Även om denna teknik har funnits i nästan 30 år, först nyligen har SERS fullt ut insett sin potential, tack vare nanoteknikboomen. SERS är en idealisk teknik för konstanalys - den är mycket känslig och kan upptäcka försvinnande små mängder organiska pigment som länge har undgått identifiering med andra metoder. Kredit:© The Art Institute of Chicago
(PhysOrg.com) -- Alla som någonsin har polerat silver vet att det aldrig tar slut på jobbet att hålla lacken borta. Men, du kanske inte vet att polering också gnider bort en del av ädelmetallen, oavsett om det är din mormors silverskål eller en museiskatt från 1800 -talet.
"Vi letar alltid efter någon form av barriär som skyddar ytan så att vi inte behöver fortsätta polera den, "säger Terry Drayman-Weisser, chef för bevarande och teknisk forskning vid Walters Art Museum i Baltimore.
Tjugo mil från museet, materialforskaren Ray Phaneuf och hans team vid University of Maryland arbetar på en liten lösning på detta stora problem. Med stöd från National Science Foundation (NSF), de producerar och testar en skyddande beläggning så tunn, du kan inte se det med blotta ögat.
"Metoden som vi använder för att applicera det kallas atomlagerdeposition. Så, bokstavligen, vi kan kontrollera filmens tjocklek på en subnanometernivå, " förklarar Phaneuf.
Använda en speciell reaktor i ett rent rum, de applicerar nanometer tjocka filmer av aluminiumoxid på ett silverprovplatta ungefär lika stor som en silverdollar. Phaneuf säger att filmerna överensstämmer med fördjupningarna och utskjutningarna av silvret, skapa en skyddande barriär.
Konstkonservatorer säger att atomlager avsätts, eller ALD, kommer att behöva klara rigorösa tester innan de använder den för att skydda oersättliga skatter.
På labbet, beläggningen genomgår en serie tester. Med hjälp av en spektrometer mäter forskargruppen hur ljus reflekteras från ytan på en testplatta, och hur ALD-beläggningen påverkar waferns färg.
Ett annat test mäter hur snabbt svavel tränger in i den belagda skivan. Svavel är det som färgar silver. Testet hjälper till att avgöra hur många lager av beläggning som kommer att behövas för att hålla silvret glänsande. I en annan kontrollerad kammare, teamet värmer upp en belagd wafer för att påskynda smutsningen. Phaneuf säger att detta hjälper forskare att räkna ut hur länge en barriär kommer att pågå.
"En del av utmaningen är att avgöra vilken optimal tjocklek som håller svavel borta från silverytan. Så småningom, termodynamik berättar att svavlet kommer att diffundera genom alla lager vi lägger ner. Ju tätare lagret är, desto långsammare spridning, "förklarar Phaneuf." Så vi börjar med filmer som kan vara några nanometer tjocka och undersöker effekten av dessa filmer ända ut till kanske några hundra nanometer. Om vi kan förlänga livslängden för dessa filmer till ett sekel, du kanske inte behöver göra det här så ofta."
Konstkonservatorer ger inte ALD en tumme upp förrän de kan visa att det fungerar bättre än lacken de använder nu, som måste appliceras på nytt vartannat årtionde. Konservatorerna måste också kunna ta bort beläggningen utan att skada biten.
"När det kommer till konstföremål, ju mindre behandling desto bättre, "säger Glenn Gates, en vetenskapsman vid Walters Art Museum. "Standardbehandlingarna som använder lack eller nitrösa cellulosabehandlingar kan ge ett plastiskt utseende. ALD -beläggningen är mycket, väldigt smal, och storleksordningar tunnare än ljusets våglängd; Tanken är att det kommer att påverka den estetiska presentationen av föremålet mycket mindre än en tjock organisk lackbeläggning som vi vanligtvis applicerar nu för tiden."
Om ALD visar sig vara en lysande framgång, silverkonstverk kommer att förbli som bäst för framtida generationer att njuta av. Och för många av oss, det kan innebära att aldrig polera silver igen.
