Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Ud af det blå:Middelalderfragmenter giver overraskelser

En bærbar-punkt røntgen-flourescens (p-XRF) scanner bruges på et belyst manuskriptfragment. Kredit:Cornell University Library

Analyse af pigmenter i middelalderbelyste manuskriptsider ved Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) åbner nogle nye forskningsområder, der bygger bro mellem kunst og videnskab.

Louisa Smieska og Ruth Mullett studerede manuskriptsider fra Cornell University Library's Division of Rare and Manuscript Collections (RMC), stammer fra det 13. til det 16. århundrede, ved hjælp af røntgenfluorescens (XRF) og spektral billeddannelsesanalyse.

"Vores oprindelige mål var at lære mere om Cornells fragmenter og om tendenser inden for pigmentbrug, "sagde Mullett, en middelalderstudier doktorand. "En indledende undersøgelse ved hjælp af et bærbart punkt XRF [p-XRF] instrument afslørede flere ting, vi ikke havde forventet."

Deres forskning, offentliggjort 23. juni i tidsskriftet Applied Physics A, blev medforfatter af Laurent Ferri, RMC's kurator for samlinger før 1800, og skakforsker Arthur Woll.

XRF måler røntgenstråler udsendt af atomer for at undersøge de kemiske elementer i et objekt. P-XRF undersøgelsen fandt interessante mineralforureninger i et almindeligt blåt pigment fremstillet af kobbermineralet azurit. Holdet valgte derefter syv af de mest interessante fragmenter at studere, ved hjælp af de mere kraftfulde faciliteter på CHESS.

"Vi forventede ikke at lære noget af sporelementerne i azurit, "Sagde Mullett." Vi var slet ikke interesserede i azurit overhovedet; vi håbede på at afsløre, hvor mange af vores blade, der brugte lapis lazuli, det andet blå pigment. "

Middelalderstudier doktorand Ruth Mullett med et blad fra en italiensk antifonal fra 1200-tallet, et af manuskriptfragmenterne scannet for kemisk sammensætning og sporstoffer i pigmenter. Kredit:Rick Ryan/CHESS

Holdet var overrasket over at finde sporstoffet barium til stede i azuritblues i mange af bladene. "Vi kaldte det 'bariumspørgsmålet, sagde Smieska, en tidligere postdoc ved CHESS. "Først tog det lidt tid at overbevise alle om, hvorfor jeg var så begejstret for, at barium var til stede, og hvorfor det kunne være vigtigt. Så så vi kortene og begyndte at se hvorfor; barium var der i hver azuritblå, vi studerede."

Identificere hvilke sporstoffer der er til stede, og i hvilke mængder der kan give et unikt fingeraftryk til et pigment, som kan hjælpe med at linke spredte sider i forskellige samlinger. Urenheder og sporstoffer er også potentielt betydningsfulde indikatorer for, hvor pigmenterne stammer fra, og kan hjælpe med andre historiske og videnskabelige undersøgelser.

Smieska, FRK. '12, Ph.d. '15, tog på sig projektet som postdoktor ved CHESS efter endt doktorgrad i kemi.

Hvordan det udviklede sig - og hvordan middelalderen, kuratoren og forskerne kom sammen - er en historie om Cornell -forbindelser, afhænger (for det meste) af Mellon -kurser på Herbert F. Johnson Museum of Art.

Smieska opdagede først, at Cornell havde belyst manuskripter takket være Mulletts sidste projekt i Mellon Curatorial Practicum, de tog i foråret 2014. Hun mødte Woll i Art | Science Intersections -kurset det følgende forår - "min introduktion til teknikken med XRF -kortlægning, " hun sagde.

Dette fik hende til at arbejde for Woll på CHESS sidste år og et XRF -kortværksted, hun ledede for forskere, der er interesseret i kulturarv. Ferri var blandt deltagerne. "Han foreslog, at vi undersøgte de blå pigmenter i de belyste manuskriptfragmenter, som det skete, at Ruth havde katalogiseret, "Sagde Smieska.

Detalje af et spansk manuskript fra det 15. århundrede fra Cornell Library Division of Rare and Manuscript Collections. Målinger på CHESS viser, at kobber er til stede i greener og blues, mens barium kun er til stede i de blå (azurit) områder. Kredit:Cornell University

De valgte eksempler til at studere på CHESS "baseret på den række geografiske og historiske tidsperioder, de repræsenterede, og dem, der gav usædvanlige eller overraskende resultater i p-XRF-undersøgelsen, "Sagde Mullett." Vi kiggede på sortimentet af pigmenter på et bestemt blad. Vi lavede sammenligningsarbejde på en historiseret initial-en af ​​de større udfyldte initialer på en side-der havde lidt blå, og mindre initialer, der havde en anden slags blå pigment, "og undersøgte fragmenter med" mere end en blå eller en rød på en side. "

"Den anden funktion, vi ledte efter, var pigmenter, der virkede usædvanlige.… Vi fandt en grå, som vi ikke tror tidligere er blevet bevist i de kendte pigmentopskriftsbøger."

Fragmenter har indtil for nylig fået lidt videnskabelig opmærksomhed, men har meget at tilbyde manuskriptstudier, Mullett mener:"Forskning som vores kan gøre det muligt, for eksempel, at indsnævre den geografiske produktionsregion ved at identificere usædvanlige pigmenter i en palet. "

Pigmentanalyse kan hjælpe i herkomstforskning med at forbinde fjerntliggende manuskriptsider og endda forene dem med deres originale bogkilder. Andre fordele for konservatorer, historikere, geologer og andre inkluderer "potentialet til at lære mere om handelsruter, historiske minesteder, og den regionale anvendelse af pigmenter og ingredienser "Sagde Mullett.

Cornells samling af oplyste sider spænder over det 9. til det 16. århundrede. Sådanne fragmenter er flade og mere befordrende for billeddannelsesværktøjer end komplette mængder, Sagde Ferri.

"Fragmenter er gode, fordi du kan dokumentere eller dække flere emner, stilarter, teknikker og perioder med 50 fragmenter fra forskellige bøger, i modsætning til en bog lavet af et par mennesker i en region i løbet af et par år, "sagde han." Når det er sagt, Det er også vigtigt at have hele bøger. "

Mullett er stipendiat i Fragmentarium -projektet baseret på universitetet i Fribourg i Schweiz, som bygger en database med fragmenter fra forskellige institutioner.

"Jeg håber at finde nye match mellem fragmenter og gode måder at teste teorien om vores eksperimenter på, og for at bekræfte, at disse blade alle er fra det samme sted, "sagde hun." Dette er virkelig blevet til et helt nyt projekt for mig. Jeg har nu udviklet en meget stor interesse for pigmenter og mønstre i pigmentering, som jeg ikke havde før. "

Smieska studerede kunst som bachelor; hun er nu en Andrew W. Mellon postdoktor i Institut for Videnskabelig Forskning ved Metropolitan Museum of Art i New York City. "Jeg var ikke klar over, at der var forskere, der studerede kunstværker, før jeg allerede var på gymnasiet, "sagde hun." Jeg elsker at arbejde med objekterne. Det fantastiske er hver analyse, jeg laver, Jeg ser på objektet og sætter større pris på det. ... Det får dig til at respektere håndværket og evnerne hos de mennesker, der lavede dem. "

"Jeg ville være meget spændt på at se dette projekt fortsætte. Der er en potentielt enorm prøve derude, "Sagde Smieska.