Ученые воссоздали старейший в мире синтетический пигмент
Под руководством Вашингтонского государственного университета группа ученых восстановила самый старый известный синтезированный пигмент — египетский синий, использовавшийся примерно 5000 лет назад в Древнем Египте, пишет Phys.org.
Сообщается, что специалисты разработали 12 рецептур изготовления пигмента, варьируя исходные компоненты и продолжительность нагрева. Новое исследование предоставляет ценные сведения археологам и реставраторам, занимающимся изучением древних египетских объектов. Его проводили совместно с Музеем естественной истории Карнеги и Институтом реставрации Смитсоновского института.
Несмотря на высокую ценность египетского синего в древности, сохранилось крайне мало сведений о методике его производства. Этот пигмент заменял дорогостоящие природные минералы вроде бирюзы и лазурита и широко применялся для росписи деревянных изделий, камней и материалов наподобие папье-маше («картонажа»). Цвет пигмента зависел от состава и длительности термообработки, варьируясь от насыщенного синего до серых и зеленых оттенков.
Использование египетского синего продолжалось вплоть до эпохи Римской империи, но в период Ренессанса технология его изготовления была утрачена. Интерес к этому пигменту вновь возрос благодаря уникальным свойствам, открывающим новые перспективы в науке и технике. Например, он способен испускать невидимый человеческому глазу свет в диапазоне ближнего инфракрасного излучения, что делает его полезным для криминалистики и создания защитных красок. Его химическая структура близка структуре высокотемпературных сверхпроводников.
Первоначально эксперимент задумывался как хобби-проект для подготовки музейной выставки, но вскоре выявилась глубокая научная значимость исследования. Для изучения химического состава команда, состоящая из специалистов разных областей науки, создала ряд вариаций пигмента, смешивая двуокись кремния, медь, кальций и натрий-карбонат. Затем смеси подвергались термической обработке при температуре порядка 1000 ℃ в течение нескольких часов, имитируя условия, доступные древним мастерам.
Образцы охлаждались разными способами, после чего их изучали современными методами микроскопического анализа, позволяющими получать детальную картину структуры вещества. Результаты сравнивались с аутентичными образцами двух древнеегипетских артефактов. Исследование показало значительную разницу между различными партиями пигмента, изготовленного в разное время и местах. Ученые установили, что даже небольшие изменения условий синтеза существенно влияют на итоговый оттенок, причем самое глубокое синее покрытие достигается лишь при содержании половины ключевых компонентов.
«Оказывается, второстепенные составляющие пигмента практически не оказывают влияния на качество результата. Каждая отдельная гранула пигмента содержит массу примесей, и сам пигмент вовсе не гомогенен», — заключают эксперты.
Тем временем в России случайно нашли «стрелы Чингисхана». Подробнее о них написано в другом материале Hi-Tech Mail.