Terahertz spektroskopi - det nye værktøj til at opdage kunstfusk

Når vi ser på et maleri, hvordan ved vi, at det er et ægte kunstværk?

Alt, hvad vi ser med det blotte øje i et maleri - fra de australske outback-billeder af Albert Namatjira eller Russell Drysdale, til Pro Harts pulserende værker - er takket være den blanding af farver, der indgår i det synlige spektrum.

Men hvis vi ser på maleriet på en anden måde, på en del af spektret, der er usynligt for vores øjne, så kan vi se noget helt andet.

Som vores nyligt offentliggjorte forskning viser, det kunne endda hjælpe os med at opdage kunstsvindel.

Et spørgsmål om frekvens

Det elektromagnetiske spektrum spænder fra meget højfrekvente gammastråler ned til den ekstremt lavfrekvente stråling på blot nogle få hertz. Hertz er måleenheden for frekvens.

Hyppigheden af ​​farver i det synlige spektrum spænder fra blå, ved omkring 800 terahertz (THz), til rødt ved cirka 400 THz (1 THz =10 ¹² eller 1, 000, 000, 000, 000 hertz).

Hvis vi falder til frekvenser under det synlige spektrum, finder vi det nær-infrarøde ved omkring 300THz og derefter det mellem-infrarøde ved omkring 30THz.

Så kommer det fjern-infrarøde og til sidst møder vi frekvenserne omkring 1THz.

At fortsætte endnu længere bringer os til mikrobølger og radiobølger, hvor frekvenser spænder fra gigahertz ned til kilohertz. Således ligger terahertz -delen af ​​det elektromagnetiske spektrum mellem radioen og de synlige dele - med andre ord, mellem elektronik og fotonik.

Ting kan se meget anderledes ud, når de ses med "øjne", der kan se i terahertz -området. Nogle ting, der er gennemsigtige for synligt lys, såsom vand, er uigennemsigtige for terahertz lys.

Omvendt nogle ting, som synligt lys ikke vil trænge igennem, såsom sort plast, let transmittere terahertz-stråling.

Spændende nok, to objekter, der har samme farve, når de ses af det ikke -assisterede øje, kan overføre terahertz -stråling forskelligt. Så deres terahertz -signal kan bruges til at skelne dem fra hinanden.

Pigmenter og farve

Dette peger på den potentielle anvendelse af terahertz -stråling i differentierende maling og pigmenter. Terahertz spektroskopi kan skelne forskellige pigmenter med lignende farver.

Vi har for nylig brugt terahertz spektroskopi til at skelne mellem tre beslægtede pigmenter. Alle kommer fra en familie af kemiske forbindelser kaldet quinacridoner. Disse bruges i vid udstrækning til fremstilling af stabile, reproducerbare pigmenter, der varierer i farve fra rød til violet.

Målinger ved University of Wollongong leverede de eksperimentelle data i området fra 1THz til 10THz. Numerisk modellering ved Syracuse University (New York) reproducerede de eksperimentelle data, og gav fysisk indsigt i oprindelsen af ​​de observerede træk.

Det kombinerede eksperimentelle og teoretiske arbejde, offentliggjort i sidste måned i Journal of Physical Chemistry, viser utvetydigt, at terahertz spektroskopi er i stand til at skelne mellem tre forskellige quinacridoner.

Dette bringer os til emnet kunstgodkendelse - eller endnu vigtigere, afsløring af tilfælde af kunstfusk.

Kunstsvindel

Museer, gallerier og samlere er typisk meget beskyttende over for deres kunstsamlinger, men terahertz -spektroskopi er velegnet til at undersøge deres værker.

Mens terahertz -spektrometre ofte er placeret i laboratorier, der er også bærbare modeller.

I modsætning til en analyse, der kræver fjernelse og forbrug af noget materiale (ved at reagere det med kemikalier, eller brænder det), der er ingen kontakt med materialet, og dermed ingen skade på kunstværket.

Terahertz -strålingen skinner simpelthen på maleriet, og den transmitterede stråling måles. Terahertz -strålingens lave energi og lave densitet betyder, at maleriet på ingen måde bliver beskadiget.

Alt dette gør den velegnet til at undersøge kunst på en måde, der ikke skader den og kan udføres, hvor den er placeret - i et galleri, eller hjemme, eller næsten hvor som helst.

Fra teori til praksis

Så hvordan kan terahertz spektroskopi hjælpe med at opdage kunstfusk i praksis?

Her er et eksempel. Lad os sige, at terahertz -spektroskopi optager et quinacridonpigment i et maleri. Quinacridon er et kunstigt materiale, der først blev syntetiseret i 1935, så maleriet skal være fra 1935 eller senere.

Enhver påstand om, at maleriet er et værk af Leonardo da Vinci (der døde i 1519), Vincent van Gogh (død 1890) eller Claude Monet (død 1926) kunne derfor afskediges. Enhver påstand om, at værket var af en kunstner, der arbejdede efter 1935, kunne ikke så let modbevises på dette grundlag.

Selvfølgelig, andre fysiske metoder end terahertz-spektroskopi kan anvendes til at analysere malerier. En direkte måde at analysere kunstværker på er ved sofistikeret, kvantitative målinger af det synlige spektrum.

Kunstværker kan også blive afhørt af andre lysarter, der ligger over det blå ende synlige spektrum. Her er de ultraviolette (uv) fotoner højere i energi end synlige fotoner. Det betyder, at de kan lægge energi i et materiale, der genstråles som synlige fotoner.

Dette er fænomenet fluorescens, og uv-fluorescens er et etableret værktøj inden for kunstbevaring.

Bevæger sig længere over det ultraviolette, Røntgenstråler kan bruges til at undersøge kunstværker. For eksempel, Røntgenfluorescens ved Australian Synchrotron er blevet brugt til at finde skjulte lag i værker af Degas og Streeton.

En ægte falsk?

Der er mange aspekter ved at godkende et kunstværk, den fysiske undersøgelse er kun en af ​​dem.

Ikke desto mindre, teknisk analyse af de anvendte materialer - malinger, lærredet, rammerne – spiller en grundlæggende rolle, og det er her terahertz spektroskopi bidrager.

Men andre tilgange spiller også en rolle. For eksempel, dokumentation såsom salgsoptegnelser kan levere nøglebevis, ligesom den mere subtile stilvurdering af kunsthistorikere.

Opfattelsen af ​​mennesker, der vurderer og køber kunst, er i sig selv en vigtig faktor. Kunstnerens ord kan tænkes at være endegyldigt, men selv dette er blevet tilsidesat af ekspertudtalelser, som i tilfældet med Lucian Freud.

Endelig, den juridiske dimension er kritisk, som det er blevet rapporteret for nylig i ophævelsen af ​​domene for kunstsvindel efter Peter Gant og Mohamed Siddique. Disse relaterede til malerierne Blue Lavender Bay, Orange Lavender Bay, og gennem vinduet. Det drejede sig om, om malerierne var Brett Whiteleys værk.

Andre anvendelser

Selvfølgelig, kunstbedrageri er blot en anvendelse af terahertz -spektroskopi. Der er mange flere.

Kan trænge igennem papir og pap, terahertz-stråling kan bruges til at se inde i kuverter for smuglergods, eller inde i emballeret mad til kontaminering.

Terahertz -metoder er blevet brugt til at vurdere forbrændinger og til at overvåge hydrering af planter.

Som bedre terahertz -kilder, detektorer og komponenter er udviklet, anvendelsesområdet vil blive yderligere udvidet.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.