NIST-ekspertise hjælper med at beskytte Emancipation Proclamation på African American History Museum

Denne måned, to afgørende dokumenter i amerikansk historie - Emancipation Proclamation og den 13. ændring af forfatningen - blev vist på Smithsonian National Museum of African American History and Culture (NMAAHC).

De er bevaret i forseglede kabinetter, der er specialdesignet, fremstillet og udstyret med miljøsensorer af National Institute of Standards and Technology (NIST). Dokumenterne er gjort tilgængelige fra filantropen David M. Rubensteins samling og er udstillet i museets Slavery and Freedom-galleri.

Hvert kabinet er udstyret med en række sensorer. "Systemet sporer tryk, temperatur, relativ luftfugtighed og iltindhold 24/7, og opdateres hvert 15. minut, " sagde NIST-tryk- og vakuumforsker Jacob Ricker, der er ansvarlig for design af sensorer og overvågningssystem til de to nye indkapslinger.

"Det er praktisk at have løbende opdaterede overvågningsdata lagret på en cloud-server og være i stand til at plotte dataene over tid, " sagde Ricker. "Hvis der er en alvorlig ændring, systemet vil sende en e-mail til museet, så de kan træffe øjeblikkelige handlinger efter behov. Dette sparer betydelig tid for personalet og gør det meget nemmere for brugerne."

Inde i hver indkapsling, under et tungt to-rudes lamineret glasdæksel, dokumentkammeret er fyldt med argon, en inert gas, og 0,03 procent oxygen. For at forsegle gasserne, to store O-ringe, eller pakninger, er klemt mellem de to halvdele af sagen, som blev præcisionsfræset af solide blokke af aluminium.

"Hver indkapslingsbund blev skåret af en [rektangulær] barre af aluminium, der vejede omkring 605 pund [ca. 274 kg], " sagde N. Jay Brandenburg, produktionsleder/designingeniør i NISTs Fabrikationsteknologikontor. "Når du er færdig, bundens gennemsnitlige vægt er 76,8 pund [ca. 34,8 kg].

"Hver indkapslingsramme blev skåret ud af et emne af aluminium, der vejede omkring 313 pund [ca. 142 kg]. Når det var færdigt, rammernes gennemsnitlige vægt er 56,5 pund [ca. 25,6 kg]." Med støttestrukturer og instrumentering, den endelige vægt af hver vitrine er omkring 110 kg.

Tolerancer for at passe alle stykkerne sammen spænder fra plus eller minus 1/1000-del af en tomme (ca. 0,025 millimeter) op til 25/1000-del af en tomme (0,635 millimeter).

NIST har lavet lignende indkapslinger før, senest for staten New Yorks udstilling af den foreløbige frigørelsesproklamation, men også for forfatningen, Uafhængighedserklæring, Bill of Rights og mange andre nationale skatte.

"Den største forskel og udfordring, vi stod over for med dette projekt, var kravene til, at vi kunne designe og fremstille to kabinetter, der er ens i størrelse, men er baseret på de forskellige dokumentstørrelser samtidig med, at de to kabinetter monteres i en eksisterende montre på museet, " sagde Mark Luce, direktør for NIST's Fabrication Technology Office.

Ud over, installationen gav unikke udfordringer. Vitrinerne skal monteres lodret og justeres sammen til et display, mens overvågningsudstyret er fastgjort til vitrinens bagvæg. NIST lavede en støttestruktur til begge montrer, placeret omkring 2,5 centimeter (1 tomme) fra hinanden, og en vogn til at rulle strukturen ind i væggen.

Gasindholdet i kabinetterne afspejler strategiske beslutninger truffet af konservatorer ved Smithsonian's Museum Conservation Institute (MCI), Rebecca Kaczkowski, og på NMAAHC, Valinda Carroll. Både den primære tekst og underskrifterne af det 13. ændringsforslag og underskrifterne af Emancipation Proclamation er skrevet med jerngaldeblæk, som er en historisk formulering, der er udbredt over hele verden langt ind i det 20. århundrede. En kombination af jernsulfat og de mørke tanniner udvundet fra galder, der dannes på egetræer, det var i almindelig brug i Amerika under Lincolns æra. Imidlertid, nedbrydningen af ​​blækket kan fremskynde nedbrydningen af ​​papir- og pergamentunderlaget. Ved at forsegle jerngalde blækdokumenter i en anoxisk, eller næsten iltfrit miljø, blækkets forringelse kan stabiliseres.

Der havde tidligere været bekymring på andre steder, at farven på blækket - et pigment identificeret som preussisk blå - ville ændre sig over tid uden noget ilt i sagen. Imidlertid, nyere forskning ved MCI har vist, at lys og ikke anoxi er årsagen til falmning for dette pigment.

Ved at kombinere MCI-forskningsresultaterne med de gunstige resultater, der tidligere er vist for jerngaldeblæk under anoxi, konservatorerne fastslog, at argon med 0,03 procent ilt og et lavt lysniveau ville give det optimale miljø for dokumenterne.

Ricker tilbragte over en uge på museet før installationen. "Vi er nødt til at teste kabinetterne, test hver tætning og hver flange med helium for at kontrollere for utætheder, " sagde han. "Derefter vi sætter dokumentet i og sætter glasset på det, og skyl derefter ilten ud derfra ved at tilsætte argon, indtil det korrekte niveau er nået."

Dette tætte samarbejde mellem NIST-eksperter og Smithsonian-konservatorer vil give besøgende fra hele verden mulighed for at se disse sjældne dokumenter, der afslører aspekter af det sene 19. århundredes afroamerikanske erfaringer i USA.