Graphen-Schleier könnte das Geheimnis der Erhaltung wertvoller Kunstwerke bergen

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Erweiterung / Details aus dem Originalgemälde von Matina Stavropoulou, Triton und Nereide, Einer von mehreren, die in einer Reihe von Experimenten mit Graphenschleier verwendet wurden.

Matina Stavropoulou

Graphen ist das dünnste bisher bekannte Material und besteht aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind. Seine Konstruktion bietet viele ungewöhnliche Eigenschaften, die für reale Anwendungen vielversprechend sind, wie z. B. Batterien, Superkondensatoren, Antennen, Wasserreiniger, Transistoren, Solarzellen und Touchscreens, um nur einige zu nennen. Und jetzt könnte dieses mysteriöse Material eine Lösung für das Verblassen vieler künstlerischer Meisterwerke bieten. Aktuelle Abhandlungen Es wurde in Nature Nanotechnology veröffentlicht.

„Alle Kunsteinrichtungen sind besorgt über die Verfärbung von Gemälden während der Ausstellung und Lagerung, da schädliche Faktoren wie Sonnenlicht, Feuchtigkeit und bestimmte flüchtige organische Verbindungen (VOCs) den Verfall beschleunigen“, so Co-Autor. sagte Costas Galiotis. Patras Universität in Griechenland. „Es gibt viele Hinweise auf die Kunstwerke der berühmten gefährdeten Art. [Vincent] Van Gogh Schlafzimmer Wann Sonnenblume, Ebenfalls [Edvard] Munchs Schrei..“

Es gibt verschiedene Kriminelle hinter dem Verfall der Kunst. Zum Beispiel haben einige der Ölgemälde von Georgia O’Keeffe im Georgia O’Keeffe Museum in Santa Fe, New Mexico, kleine Bilder entwickelt. Nadelgroße BlasenSeit Jahrzehnten fast wie Akne. Restauratoren und Restauratoren haben während des gesamten Zeitraums ähnliche Verschlechterungen bei öligen Meisterwerken erlebt, einschließlich Rembrandts Werken. NS berichtete früher Naturschutzaktivisten und Wissenschaftler gingen zunächst davon aus, dass es sich um Sandkörner handelte, die in Farbe eingeschlossen waren. Danach jedoch wuchsen die Vorsprünge, breiteten sich aus und begannen sich abzulösen.

Chemiker sind zu dem Schluss gekommen, dass Blister eigentlich eine Metallcarboxylatseife ist. Dies ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion zwischen den Metallionen der Blei- und Zinkpigmente und den Fettsäuren des im Lack verwendeten Bindemittels. Die Seife beginnt zu aggregieren und bildet Blasen, die durch den Farbfilm wandern. Etwa 70 % aller Ölgemälde weisen in unterschiedlichem Maße Verschlechterungen auf, die mit Metallcarboxylatseifen verbunden sind.

Im Fall von Van Gogh Sonnenblume Eine Serie, die im letzten Jahrhundert aufgrund ständiger Lichteinwirkung zurückgegangen ist, Die kriminellen Bleichromatfarbstoffe, die von Künstlern bevorzugt werden. NS-Studie 2011 Van Goghs bevorzugtes chromgelbes Chrom reagiert stark mit anderen Verbindungen wie Barium und Schwefel, wenn es Sonnenlicht ausgesetzt wird. NS-Umfrage 2016 Wenn Sie mit dem Finger auf das Sulfat zeigen, das im UV-Spektrum absorbiert, führt dies zu einer Verschlechterung.

Im vergangenen März nahmen Wissenschaftler ein Wattestäbchen aus Werken im Renaissance- und Renaissance-Stil Bestätigte Existenz Auf der Oberfläche von bemaltem Holz und Leinwand haften sogenannte „oxidase-positive“ Mikroorganismen. Diese Mikroben verschlingen Verbindungen, die in Farben, Klebstoffen und Zellulose in Papier, Leinwand und Holz enthalten sind. Dabei entsteht als Nebenprodukt Wasser oder Wasserstoffperoxid. Diese Nebenprodukte können das Vorhandensein von Schimmel und die Gesamtzersetzungsrate des Kunstwerks beeinflussen.

Auch die Materialien der zeitgenössischen Kunst sind unter anderem durch Licht- und Oxidationsmitteleinwirkung irreversiblen Farbveränderungen ausgesetzt. Graphen hat laut Galiotis viele attraktive Eigenschaften, um Kunst zu erhalten. Das ein Atom dicke Material ist transparent, haftet leicht auf einer Vielzahl von Substraten und wirkt als hervorragende Barriere gegen Sauerstoff, Gase (korrosiv oder anderweitig) und Feuchtigkeit. Es ist auch hydrophob und absorbiert hervorragend UV-Licht.

„Es schien die perfekte Lösung zu sein, um Farben vor Photodegradation zu schützen“, sagte Galiotis gegenüber Ars. „Die Innovation in unserem Ansatz beruht darauf, dass Graphen auf jeder sauberen Oberfläche haftet, sich aber im Gegensatz zu derzeit kommerziell erhältlichen Polymerbeschichtungen leicht entfernen lässt und somit einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Schutzmaterialien und Materialien zeigt. Von den Kunstwerken aus dem Verblassen. “

  • Vorherige: Triton und Nereide, Ein mit Tusche auf Hochglanzpapier gezeichnetes Bild auf einem Leinwandträger.

    Matina Stavropoulou

  • Schema des Rolle-zu-Rolle-Prozesses, der verwendet wird, um Graphen auf Mockups und tatsächliche Gemälde zu übertragen.

    M. Kotsidiet al. , 2021

  • Triton und Nereide Vor und nach 130 Stunden beschleunigter Zersetzung unter sichtbarem Licht. Dies entspricht einer Museumsausstellung seit rund 65 Jahren.

    M. Kotsidiet al. , 2021

  • Schematische Darstellung der Graphenabscheidung und anschließenden Entfernung Doppeldecker, Handley Page HP 42 Von Matina Stavropoulou.

    M. Kotsidiet al. , 2021

Galiotis und seine Kollegen haben eine Rolle-zu-Rolle-Methode entwickelt, um eine dünne Graphenschicht in ein Kunstwerk zu übertragen. Dadurch werden keine Lösungsmittel oder andere Chemikalien benötigt, die die Kunst beschädigen können. Zuerst wurde ein Graphen-Monoschicht-Schleier auf der Kupferfolie durch chemische Gasphasenabscheidung synthetisiert und dann mit Stickstoffgas gewaschen, um alle Staub-, Schmutz- oder Wassermoleküle zu entfernen. Als nächstes wurde Graphen unter Verwendung eines Rolle-zu-Rolle-Verfahrens auf eine Seite eines kommerziell erhältlichen Polyester/Silikon-Klebefilms aufgebracht.

Aber wie können sie angesichts der Tatsache, dass die Werke dabei zerstört werden, die Originalbilder dazu bringen, die Sicherheit und Wirksamkeit ihrer Methode zu testen? Laut Galiotis verfügte das Team über ein umfangreiches Netzwerk von Malern in Griechenland und Europa, aber die meisten zögerten, ihre Gemälde zu zerstören. Zusammen mit Matina Stavropoulou, einer Künstlerin, die völlig fasziniert war von der Methode der Gruppe, drei aktuelle Gemälde für das Experiment zu spenden, die mit Tusche auf glänzendem Papier auf Leinwand gemalt wurden. Bitte gib mir. „Dafür bin ich ihr sehr dankbar“, sagte Galiotis.

Leiden unter Kunst

Stavropoulou Widerstand Wann Triton und Nereide, Jeweils 20×20 cm groß2Wurde für Charakterisierungs- und Alterungsexperimente verwendet. Die Hälfte des Kunstwerks wurde mit der Rolle-zu-Rolle-Methode des Teams geschützt, um den Graphenschleier aufzubringen. Beide Gemälde wurden dann in einem hauseigenen Raum künstlich gealtert, um einen Teil der Kunstwerke als Referenzmuster abzudecken. Widerstand Ich war 16 Wochen lang drei Neonlampen ausgesetzt. Triton und Nereide Es wurde 1050 Stunden lang sieben Weißlichtplatten ausgesetzt. In beiden Fällen zeigte die Graphenschicht nach dem Alterungsprozess keine Anzeichen von Rissbildung oder Faltenbildung.

Drittes Bild, Doppeldecker, Handley Page HP 42Wurde verwendet, um zu beurteilen, wie sicher und einfach es ist, die Graphenschicht von der Oberfläche des Gemäldes zu entfernen. Das Team trug die Graphenschicht wie gewohnt auf und entfernte dann die Graphenschicht mit einem weichen Radiergummi. Die Forscher testeten den gesamten Prozess mit einem Papppapiermodell mit rosa Zeichentinte auf einer Seite. Die Probe wurde mit einer Graphenschicht beschichtet, 70 Stunden lang unter weißem Licht künstlich gealtert und dann wurde das Graphen mit einem weichen Gummiradierer entfernt.

Dies ist ein vielversprechender Beweis für das Prinzip der Wirksamkeit von Graphenschleier zum Schutz von Kunst vor Schadstoffbelastungen, insbesondere aus Glanzpapier, Karton und Leinwand. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass ihre Methode möglicherweise nicht für extrem raue Oberflächen oder Kunstwerke mit geprägten Mustern geeignet ist. Für solche Situationen haben die Autoren eine Methode entwickelt, um Graphen auf das Rahmenglas von Museen abzuscheiden, um den Schutz zu verbessern.

DOI: Nature Nanotechnology, 2021. 10.1038 / s41565-021-00934-z (((Über DOI).

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