科学家和文物保护人员合作开发和测试一种新的高科技方法,使用仅纳米厚的涂层来保护银艺术品和文物。



哪里有银,哪里就有污点。除去餐具上的污点可能偶尔会带来不便,但对博物馆馆长和文物保护人员来说,这对不可替代的艺术作品来说是一种威胁。

为了世世代代保护这些物品,马里兰大学帕克分校a . James Clark工程学院的科学家们与马里兰州巴尔的摩沃尔特斯艺术博物馆的保管员们合作,开发并测试了一种新的高科技方法来保护银艺术品和手工艺品,使用的涂层厚度仅为纳米。

该技术被称为原子层沉积(ALD),将用于创建纳米厚的金属氧化膜,当应用到工件上时,该膜是透明的,并优化以降低银的腐蚀速率。当一个物体暴露在两种或两种以上与其表面发生反应的气体中时,就会产生这种薄膜。

参与该项目的材料科学与工程(MSE)教授雷·法努夫(Ray Phaneuf)说:“ALD为我们提供了一种精密的控制水平,实际上是原子级别的控制。”“这是一种有效、低成本的策略,可以减少腐蚀,保护文物的外观和组成,同时符合艺术品保护实践的严格标准。”

Eric Breitung是一位管理E-squared艺术保护科学的科学家,他在纽约大都会艺术博物馆对ALD在银上的使用进行了初步调查后,提出了合作。

他说:“我接触克拉克学院的教员是因为他们的专业知识和马里兰纳米中心大学广泛的ALD设施。”他补充说,教员们之前与博物馆的合作使他们很适合沃尔特斯及其银器收藏。

沃尔特斯艺术博物馆保护科学家格伦·盖茨解释了这种新涂层必须达到的目标。

“首先,它的外观必须适合在博物馆中展出。它必须足够坚硬,能够承受运输和搬运,但又不能坚硬到无法拆卸。它需要完全可拆卸,以便物体可以重新处理,以满足未来的保护和美学标准。最后,它不应该对碎片造成任何伤害,即使它损坏了。”

盖茨与沃尔特斯家的世界级银器收藏合作,对与褪色作斗争非常熟悉。他指出,该项目的吉祥物——安托万·路易斯·巴耶(Antoine Louis Barye) 1865年创作的“行走的狮子”(Walking Lion)雕塑,正是有一天可以从这种新处理方法中受益的那种作品。自1949年以来,它已经被清洗和上漆了两次,但这两次都最终出现了涂层变质的问题。它目前还没有上漆,但必须保存在一个特殊的陈列柜里,以防止褪色。

他说:“‘行走的狮子’代表了一个复杂的形状,很难涂上传统的漆,可能得益于ALD的保护。”

研究小组将首先在纯银和纯银的小样本上测试这项新技术,然后在盖茨自己收藏的物品上测试,如19世纪的小咖啡勺和摩根银元。虽然沃尔特斯拍卖行并不期望其藏品中的任何一件在研究过程中接受实验处理,但一旦它被证明是有效和安全的,“行走的狮子”将是这一过程的主要候选人。

这个为期三年的项目是美国国家科学基金会科学与艺术界面化学与材料研究(SCIART)拨款计划首批资助的项目之一。该计划通过资助博物馆保护专家和学术界科学家之间的合作,支持文化遗产科学领域的项目。SCIART项目将在2011年美国化学学会的全国会议上得到强调,该协会邀请了该团队介绍他们的工作。

该项目的其他团队成员包括博物馆保护和技术研究主任Terry Drayman-Weisser,一位公认的金属专家,以及来自马里兰大学材料科学与工程系的Gary Rubloff教授、研究助理Laurent Henn-Lecordier和研究生助理Amy Marquardt,她为该项目带来了她之前在史密森尼博物馆保护研究所研究青铜铜锈的经验。