Taksony, Ilma, Filoména2022. november 29., kedd
Tudomány

Nanoanyag a középkorban

National Geographic Magyarország

Számos középkori szobor aranyozását olyan különleges technológiával végezték, amelynek okán ma ezek restaurálása rendkívül bonyolult.

Forrás: PSI / Landesmuseum Zürich

A svájci Paul Scherer Intézet (PSI) a kétrétű füst, más néven felemás füst aranyozással díszített műtárgyakat vizsgált meg a legmodernebb technológiával, és sikerült 3 dimenziós képet alkotni a rétegről. A vizsgálati eredmények megmagyarázták, miért is olyan elképesztően nehéz ezeket a műalkotásokat restaurálni.

A kétrétű füst úgy készült, hogy egy aranylemezt egy annál 4-8-szor vastagabb ezüstlemezre hengereltek még izzóan, majd a sima aranylemezzel azonos módon vékonyították aranyfüst vékonyságúvá. Az így kapott füst egyik fele ezüstszínű, másik aranyszínű volt.

A svájci kutatók egy 1420-ban készült szárnyas oltár aranyozását mérték fel, a mintát ehhez Szűz Mária köpönyegének fodrából csippentették ki. Az oltárt ma a zürichi Svájci Nemzeti Múzeum őrzi, de előtte évszázadokon át egy hegyi kápolnában volt az Alpokban. E mintán kívül két másikat is megvizsgáltak a Bázeli Történeti Múzeumból.

Az aranyozáshoz használt anyag nem egyszerű aranyfüst volt, hanem kétrétű füst, amelynél az aranyréteg ultravékony lehetett, mivel az anyag támasztását az ezüstréteg adta. „Bár a felemás füst technikáját gyakran alkalmazták a középkorban, mi eddig elég keveset tudtunk róla” – mondta el Benjamin Watts fizikus. „Ezért is döntöttünk úgy, hogy a legnagyobb részletességet adó 3D technológia segítségével vizsgáljuk meg.” Eddig csupán 2 dimenziós keresztmetszeti képet adó módszerekkel vizsgálták a kétrétű füst felépítését. Most azonban az ultramodern technika, a ptichografikus tomográfia segítségével anélkül pillanthattak bele az anyagrétegek nanoszerkezetébe, hogy az megsérülne. A módszer lényege, hogy a vizsgált felületről úgy készítenek eltérő irányokból röntgentartományú felvételsorozatot, hogy azok diffrakciós mintázatai rétegenként kissé eltérnek, s ezekből állítható azután össze az anyag 3D szerkezeti képe. A módszer legfontosabb előnye az, hogy elképesztően nagy felbontású képet ad. „A Mária-szoborról vett minta kétrétű füstjéről tudtuk, hogy csupán pár száz nanométeres, így még ennél is apróbb részletekre kellett rátalálnunk a vizsgálat során” – magyarázta Watts. A felvételek megmutatták, hogy a leheletvékony aranyréteg milyen egyenletesen simul rá az ezüst alapra. „Sokan úgy vélik, a középkorban nem létezett igazán kifinomult technológia” – magyarázta Qing Wu, a kutatás vezetője. „Épp ellenkezőleg: ez nem a sötét középkor volt, hanem az az időszak, amikor a fémművesség és az aranyozási technológia már igazán fejlett volt.”

A vizsgálat során kapott, egyes anyagrétegeket és azok kombinációját mutató kép. A vörös az arany, a kék az ezüst, a zöld a korrodált ezüst (ezüst-szulfid), a sárga pedig a kialakult hézag.
Forrás: Nanoscale

A Nanoscale szakfolyóiratban ismertetett vizsgálatok kimutatták, hogy az aranyréteg átlagosan 30 nanométer vékony volt, míg a korabeli aranyfüst 140 nanométeres, vagyis nagyon takarékos volt ez a technológia. (Egy nanométer a milliméter egymilliomod része.) Ebben a korban az arany felhasználásának nagyon szigorú rangsora volt: aranyfüsttel ékesítették a szentek glóriáit, a kétrétű füstöt pedig például a ruházatukhoz, vagy, mivel ez az aranyozás kevésbé csillogott, a hajhoz, szakállhoz használták. „Elképesztő, hogy pusztán kézi eszközökkel miként voltak képesek a kor mesterei e nanoanyag előállítására” – ámuldozott Watts. A két nemesfém hasonló kristályszerkezete, vagyis egy szerencsés véletlen tette lehetővé ennek a takarékos technológiának a kifejlesztését és alkalmazását.

A 3D technológia feltárta azt is, miért színeződött el a kétrétű füst: az ezüst képes átütni az aranyrétegen, s befedi azt, majd oxidálódva megfeketedik. Ez annak köszönhető, hogy az ezüst még szobahőmérsékleten is képes viszonylag gyors helyváltoztatásra, és alig néhány nap alatt vékony ezüstkéreg alakul ki az aranyfilm felszínén, és a levegőben lévő vízzel, kénnel érintkezve megfeketedik. Mivel ezzel a korabeli kézművesek is tisztában voltak, úgy védekeztek ellene, hogy az aranyozást még egy gyanta- vagy enyvréteggel is védték a levegő káros anyagaitól, ám ez sem tart örökké: az évszázadok során szépen megfeketedtek ezek a díszítések.

Azzal, hogy az ezüst a felszínre vándorolt, az alsó támasztóréteg helyéről, hézag képződött a helyén, és magát a kétrétű füstöt könnyen le lehetett választani az alkotások felszínéről. Ez pedig instabillá tette a réteget, amelyet gyakran már csak a legfelső, korrodált ezüsttel átitatott védőanyag tartott a helyén. „Ha eltávolítjuk a korrodált réteget, lejön a védőréteg is, és az egész aranyozás porrá hullik” – magyarázta Qing Wu, aki művészettörténész és restaurátor végzettségű kutató, aki tisztában van a restaurálás gyakorlati nehézségeivel is. A kutatók abban bíznak, hogy a most használt technológia segítségével a későbbiekben gyakorlati hasznát is vehetik a restaurátorok egy-egy aranyozás vizsgálatának, mivel kiderülhet, mekkora veszélyt rejt a felújítás. Reményeik szerint olyan anyag is kifejleszthető, amellyel az ezüst elhagyott helyét ki lehet tölteni, és ezzel megóvni az egész díszítő réteget.

Hozzászólások

A növényi étrend és a bélrák kockázata

A növényi étrend és a bélrák kockázata

A növényi alapú étrend 22 százalékkal csökkentheti a férfiak bélrákkockázatát egy új kutatás szerint - idézte a The Guardian online kiadása az amerikai tanulmány eredményeit, melyet az MTI tett közzé.

A Mars egykori óceánja

A Mars egykori óceánja

Ma már számos vizsgálati eredményből tudjuk, hogy a Mars régen vízben jóval gazdagabb hely volt, egy új kutatásból részletek is kiderültek.

Eredményesen előre tudják jelezni a jövőbeli járványokat

Eredményesen előre tudják jelezni a jövőbeli járványokat

A Szegedi Tudományegyetem vezetésével alakította meg tizenhat hazai egyetem és kutatóhely konzorciuma az Egészségbiztonság Nemzeti Laboratóriumot.

A tűzijáték káros hatása a madarakra

A tűzijáték káros hatása a madarakra

Az év végi őrült durrogtatás közeledtével felélednek az egymásnak ütköző vélemények arról, hogy ártalmas-e vagy sem ez a kizárólag kereskedelmi haszonnal járó szokás.

A vitorlázó madarak új drónokhoz adnak ötletet

A vitorlázó madarak új drónokhoz adnak ötletet

A jelenlegi drónjaink az erősen szeles időben nem igazán tudnak repülni, azonban a viharban is kiválóan vitorlázó madaraktól tanulhatnak a mérnökök is.

National Geographic 2022. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

13 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket