En ny ikke-invasiv teknik til pergamentdiagnose

Pergamenternes bevaringstilstand vurderes typisk ved hjælp af invasive og undertiden destruktive undersøgelsesteknikker. Forskere fra Université Paris-Saclay, CNRS, École Polytechnique, og det franske kulturministerium har udviklet en ikke-destruktiv og ikke-invasiv avanceret optisk billeddannelsesteknik til kvantitativt at vurdere pergamenters nedbrydningstilstand. Fremgangsmåden blev valideret ved hjælp af kunstigt ældede prøver og derefter anvendt på pergamentmanuskripter fra det 13. århundrede fra den berømte samling på Chartres-biblioteket. Deres arbejde blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt den 16. juli, 2021.

I middelalderen, pergament var den vigtigste skrivestøtte før papirets ankomst. Pergament er lavet af dyrehud, der behandles, skrabet og tørret under spænding. Efter fremstillingsprocessen, den vigtigste resterende bestanddel er kollagen, et fibrillært protein. Pergamenter er utroligt følsomme over for varme og vand, og kombinationen af ​​de to kan føre til en ændring i den multiscale struktur af fibrillært kollagen. Den ultimative fase af kollagennedbrydning er et totalt tab af fibrillær organisation, dvs. dannelsen af ​​gelatine, hvilket kan få pergamentet til at blive gennemsigtigt og stift. Den største udfordring for bevaringsforskere og konservatorer i dag er at identificere pergamentets bevaringstilstand for at vælge den optimale restaureringsbehandling og bevaringsbetingelserne. I øjeblikket, vurderingen af ​​pergamentnedbrydning involverer normalt prøveudtagning med destruktive undersøgelsesteknikker.

Ikke-lineær optisk (NLO) mikroskopi er en 3D-billeddannelsesteknik, der giver billeder i mikrometer-opløsning. Ved at kombinere anden harmonisk generation (SHG) signaler, som er følsomme over for fibrillært kollagen, med en analyse af polariseringen af ​​lysets tilstand, det er muligt at måle graden af ​​tilpasning i det fibrillære kollagen, som er tæt forbundet med nedbrydningstilstanden. Denne fremgangsmåde blev testet på et sæt moderne pergamenter, som blev kunstigt ændret ved varmeeksponering for stigende varigheder og derefter valideret ved at sammenligne dem med en referenceteknik til vurdering af bevaringstilstanden. Ikke -lineær optisk mikroskopi blev derefter brugt til at analysere historiske pergamentmanuskripter fra 1200 -tallet, der tilhørte den berømte samling på Chartres -biblioteket. Nogle af disse manuskripter blev ødelagt eller beskadiget i varierende grad, da byen blev stærkt bombet i 1944 under befrielsen. Pergamenterne blev udsat for ild (og efterfølgende varme) samt vand, som blev brugt af brandmændene til at slukke ilden. I 2009, nogle af de beskadigede dokumenter blev gendannet ved hjælp af befugtning for at flade pergamentet. Ved hjælp af ikke -lineær optisk mikroskopi, forskerne var i stand til at kortlægge bevaringstilstanden for flere pergamentmanuskripter og bekræfte fraværet af påvirkning fra restaureringsprocessen.

Disse resultater skaber nye muligheder for analyse af kollagenbaserede kulturarvsgenstande, såsom pergament, læder, eller naturhistoriske prøver tørret eller konserveret i væsker. Mere generelt, denne ikke -lineære optiske mikroskopi teknik, som stadig er relativt ukendt inden for kulturarvsvidenskab, giver nye muligheder for anvendelser inden for en lang række områder.