Kraftige lasere til skrøbelige kunstværker

"Tiden ændrer alle ting, " skrev den latinske digter Horace. Museumskonservatorer ville elske at bevise, at han tog fejl. Beskyttelse af kunstværker mod virkningerne af aldring kræver en forståelse af, hvordan materialer ændrer sig over tid. Professor Patrizio Antici fra Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) har udviklet en ny diagnostisk og analytisk metode til brug i kulturbevaring, sætter sin videnskabelige viden om lasere og partikelacceleratorer i arbejde for kunstverdenen. Han beskriver den nye metode i en artikel publiceret i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

Den klare gule, som Vincent van Gogh brugte i sine malerier, bliver mørkere med tiden. Peter Paul Rubens havde den samme type maling på sin palet, og hans malerier viser det samme tab af lysstyrke. For at kaste lys over mysteriet om denne formørkelse, deres mytiske gule farver bliver nu analyseret ved hjælp af In Air Plasma-induceret luminescens, eller In-Air PIL for kort. Denne omhyggelige undersøgelse afslører, at lys forårsager en ændring i kvaliteten af ​​malingskrystallerne, hvilket forklarer den mørklægning, der er karakteristisk for visse værker.

Udviklet af Patrizio Antici og hans team, In-Air PIL bruger en lille partikelaccelerator og en lasergenereret fotonkilde. Denne metode giver hurtigt en aflæsning af den kemiske sammensætning og krystalkarakteristika på større overflader end de førende metoder, der er i brug i øjeblikket. Ved at udføre en række forskellige luminescensanalyser samtidigt, In-Air PIL reducerer antallet af komplekse enheder, der er nødvendige for en diagnose. Mere kompakt end sammenlignelige teknologier og nem at sætte op, In-Air PIL producerer information, der potentielt kan bruges til at udlede et kunstværks bevaringstilstand, autenticitet, sammensætning, og herkomst.

Talrige videnskabelige hold over hele verden er i et kapløb om at udvikle lignende tilgange. Udfordringen er at udvikle alternativer til PIXE (Particle-Induced X-ray Emission) diagnostik, betragtes som den gyldne standard på området, som producerer ekstremt præcise analyser, men også kommer med betydelige begrænsninger, især med hensyn til omkostninger og infrastruktur. "I mange tilfælde er den slags ekstrem præcision ikke afgørende, gør In-Air PIL til et yderst levedygtigt alternativ, " siger professor Antici.

Undersøgelsen offentliggjort i Videnskabens fremskridt fremlægger proof of concept, der har motiveret professor Antici og hans samarbejdspartnere til at fortsætte deres bestræbelser på at bringe In-Air PIL på markedet. Enheden ville være rettet mod kulturarvskonservatorer, men ville også have anvendelser inden for adskillige andre områder af materialevidenskab.

Professoren er også en pioner inden for udvikling af en ny generation af mere overkommelige, laserdrevet PIXE. Hans arbejde på det område har allerede ført til et patent og to artikler, herunder en for nylig offentliggjort i Videnskabelige rapporter , og udløste et nyt videnskabsområde, nu efterfulgt af flere internationale forskningscentre.