油漆和悲洛克

博士生使用材料科学来更好地了解如何保护和保护艺术品

经过:

一切都进入了威尼斯在平坦的驳船上 - 没有墙壁,边缘或轨道来稳定内容,即使它是昂贵的科学设备。所以我坐在我的手上尽可能多的盒子,当我们通过“浮雕的城市”狭窄的运河时,希望我们的设备或手提箱都落入水中。最后,我们抵达大运河的破旧码头。We unloaded and were led through a mechanical room in a basement, down a hallway of offices, and finally to an open vault, where pieces of art are stored when they’re not on display at the Peggy Guggenheim Collection in the house-turned-museum upstairs. This room, filled with artwork from Jackson Pollock, Pablo Picasso, Salvador Dali, and many others collected by renowned American art collector Peggy Guggenheim during her lifetime would be our office and lab for the next three days.

在我去威尼斯之旅之前,我花了近三个月的学习佩鲁贾大学在意大利和西北大学大约一年的一年,是我在材料科学与工程系的www.18luck.inf博士工作的一部分。这种国外的托金是国际合作的一部分,用于研究杰克逊波洛克和20世纪初的其他画家的作品中使用的材料的一部分。我的研究在很大程度上依赖于艺术品中使用的特定涂料的第一手知识,以便最好了解如何保护和保护绘画。波洛克为研究提供了一个独特的研究机会,因为他使用了新引进了20世纪20年代初的涂料,个人通信的丰富和细节以及他的绘画过程的信息,以及他的工作之宽。

这次旅行是为了调查佩吉·古根海姆收藏馆的管理员注意到波洛克的某些画作可能不稳定。就像私家侦探一样,我们被召来收集线索,这些线索可能会引导我们找到这种小规模退化的根源,并确定潜在的预防措施。我们在大运河上的驳船上堆满了高级绘画学习所需的所有机器。我们称它为MOLAB,它是一个流动实验室,穿越欧洲,调查雕塑、绘画和其他历史文物。MOLAB的武器包括各种各样的技术:x射线荧光(XRF),它有助于识别化学元素;拉曼光谱,揭示化合物;傅里叶变换红外光谱(FTIR),鉴别所有有机分子;还有视频显微镜,用来检查物体的表面寻找细节。每一种技术都能梳理出线索,解开波洛克画作中材料的谜团。

材料咨询

我们的第一种方法与每幅画都要进行XRF,以搜索1920年初首次发现并在油漆中引入的元素:钛。19世纪初开发的铁艺新方法产生了一种储物产品,是一种精细的白色粉末:二氧化钛。用作白色涂料的可能性立即显而易见,特别是随着传统使用的铅涂料中毒的越来越关注。立即,低预算和高质量的涂料制造商开始使用这款便宜,广泛的可用,质量二氧化钛白色涂料。然而,科学家们迅速发现,今天的二氧化钛的性质使其适合防晒霜 - 吸收危险的紫外线 - 对油画是有害的。当任何材料从紫外线吸收能量时,能量必须去某个地方。在涂料中,当二氧化钛吸收紫外线时,能量会导致危险的化学品形成。这些化学品可以分解油漆,导致颜色变化,开裂,甚至剥落。制造商最终改装了它们的过程,导致二氧化钛的新变化称为金红石二氧化钛。该形式不同地释放出吸收的能量,防止形成危险化学品。 However XRF cannot detect the difference between the early formulations and later. Instead, when the XRF finds that titanium is present, we must then turn to our next technique, Raman spectroscopy.

汤姆施密特

这种技术使用激光来提取粒子中元素的位置和键合信息。在我们的案例中,我们使用拉曼分离早期配方的二氧化钛与后期配方。这是一个困难的过程,因为这两种制造方法同时存在,行业慢慢适应。粉刷过房间或购买过婚纱的人都知道白色是最常见的。类似地,钛白的两种配方也略有不同,也许没有像纸白和纯白那样不同,但对像波洛克这样的颜色专家来说,使用一种配方而不是另一种可能不仅仅是简单的可用性。一旦我们掌握了二氧化钛配方的宝贵信息,我们就可以开始评估这幅画的稳定性了。然而,我们仍然只有故事的一部分。

下一步是寻找波洛克在绘画中使用的粘合剂,比如油或醇酸树脂。我们使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)来观察涂料层中的化学键,并使用高级有机化学方法来缩小粘合剂的范围。一旦我们收集了一幅画中许多点的所有信息,我们就可以在整幅画中找出相似之处,并对波洛克使用的五、六管颜料(每种颜色)做出有根据的猜测。在我的例子中,我唯一关注的颜色是白色,我有大约八种不同类型的白色涂料存在于波洛克时期。我很少给出明确的答案,只能给出可能的答案。通常,由二氧化钛产生的有害化学物质会留下破坏它们的线索。红外光谱法和对粘合剂的了解帮助我们了解已经发生了多少破坏。因为二氧化钛并不是唯一的来源,我们也可以区分油漆中的损伤来源。

我们的现场研究的最后一部分是用显微镜看起来有更多详细的迹象,这些涂料可能已经存在危险。这些通常包括泛黄的白色区域,开裂,剥落和细小的颠簸称为“艺术粉刺。“其中一些可以通过节省保护者来看,这有助于我们选择绘画学习,但显微镜可以帮助揭示可以提供有价值信息的细节。一旦我们收集所有这些信息,就会开始真正的困难。

大数据问题

携带千兆字节的数据,我回到西北部任务任务一门:找出使用的涂料游戏,看看它们是否稳定。在威尼斯的三天内,我的五种绘画中的每一个来自100多个不同地点的数据。我不得不分析,记录,并将每个点与其在绘画上的位置联系起来。经过几个月的分析,我们对使用的涂料花游戏有一些猜测。那是我们建立了完全不同的实验。我们创建了由一张颜色的嘲弄绘画,同时涂上一张颜色。然后我们使这些绘画高温,湿度,明亮的光,紫外线,甚至像香烟烟雾等东西。这模拟了绘画在其寿命中可能经历过的东西,允许我们在涂料上进行侵入性测试,我们从不在多百万美元的绘画中进行。事实证明,“观察油漆干”可能是令人着迷的。

理解一幅画的化学成分并不容易,而且也不可能精确。不像数学或许多科学实验,没有正确答案,而且也没有什么方法可以知道你是否有一个完整的答案。像我这样的研究人员帮助策展人和保护人员更好地展示和保存他们无价的艺术作品,帮助历史学家和艺术历史学家更好地理解艺术家的生活和动机,帮助科学家更好地为艺术家和工业画家设计颜料和材料。二氧化钛似乎是一个小众研究领域,但它是世界上最常用的白色颜料之一。许多人都很难欣赏现代艺术,然而,我们从波洛克的画作中学到的东西,也许有一天可以帮助我们设计经久耐用、防止霉菌生长或更快干燥的房屋涂料。

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