Het analyseren van pigmenten in middeleeuws verluchte manuscriptpagina's bij de Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) opent een aantal nieuwe onderzoeksgebieden die een brug slaan tussen kunst en wetenschappen.

Louisa Smieska en Ruth Mullett bestudeerden manuscriptpagina's van de afdeling zeldzame en manuscriptcollecties (RMC) van de Cornell University Library, daterend uit de 13e tot de 16e eeuw, met behulp van röntgenfluorescentie (XRF) en spectrale beeldvormingsanalyse.

"Ons oorspronkelijke doel was om meer te weten te komen over de fragmenten van Cornell en over trends in pigmentgebruik, " zei Mullet, een doctoraalstudent middeleeuwse studies. "Een eerste onderzoek met een draagbaar punt XRF [p-XRF]-instrument bracht verschillende dingen aan het licht die we niet hadden verwacht."

Hun onderzoek, gepubliceerd op 23 juni in het tijdschrift Applied Physics A, was co-auteur van Laurent Ferri, RMC's conservator van pre-1800 collecties, en CHESS-wetenschapper Arthur Woll.

XRF meet röntgenstralen die door atomen worden uitgezonden om de chemische elementen in een object te onderzoeken. Het p-XRF-onderzoek vond interessante minerale onzuiverheden in een algemeen blauw pigment gemaakt van het kopermineraal azuriet. Het team selecteerde vervolgens zeven van de meest interessante fragmenten om te bestuderen, gebruikmakend van de krachtigere faciliteiten van CHESS.

"We hadden niet verwacht iets te leren van de sporenelementen in azuriet, "Zei Mullett. "We waren helemaal niet geïnteresseerd in azuriet; we hoopten te ontdekken hoeveel van onze bladeren lapis lazuli gebruikten, het andere blauwe pigment."

Het team was verrast toen het sporenelement barium in veel van de bladeren aanwezig was in de azurietblauw. "We noemden het 'de bariumkwestie', '" zei Smieska, voormalig postdoc bij CHESS. "In het begin duurde het even voordat ik iedereen ervan kon overtuigen waarom ik zo opgewonden was dat barium aanwezig was en waarom het significant zou kunnen zijn. Toen zagen we de kaarten en begonnen te begrijpen waarom; barium was er in elk azuurblauw dat we bestudeerden."

Identificeren welke sporenelementen aanwezig zijn en in welke hoeveelheden een unieke vingerafdruk kan geven aan een pigment, die kunnen helpen bij het linken van verspreide pagina's in verschillende collecties. De onzuiverheden en sporenelementen zijn ook potentieel belangrijke indicatoren van waar de pigmenten vandaan kwamen, en kan helpen bij andere historische en wetenschappelijke onderzoeken.

Smieska, MEVROUW. '12, doctoraat '15, nam het project op zich als postdoctoraal onderzoeker bij CHESS na het behalen van haar doctoraat in de chemie.

Hoe het evolueerde – en hoe de mediëvisten, de curator en de wetenschappers kwamen samen - is een verhaal van Cornell-connecties, scharnierend (meestal) op Mellon-cursussen in het Herbert F. Johnson Museum of Art.

Smieska ontdekte voor het eerst dat Cornell manuscripten had verlucht dankzij Mulletts afstudeerproject in het Mellon Curatorial Practicum dat ze in het voorjaar van 2014 volgden. Ze ontmoette Woll in de cursus Art|Science Intersections het volgende voorjaar - "mijn introductie tot de techniek van XRF-mapping, " ze zei.

Dit leidde ertoe dat ze vorig jaar voor Woll bij CHESS werkte en een XRF-mappingworkshop leidde voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in cultureel erfgoed. Ferri was een van de deelnemers. "Hij stelde voor dat we de blauwe pigmenten in de verluchte manuscriptfragmenten onderzoeken die toevallig Ruth aan het catalogiseren was, ' zei Smieska.

Ze kozen voorbeelden om bij CHESS te studeren "op basis van het bereik van geografische en historische tijdsperioden die ze vertegenwoordigden en die ongebruikelijke of verrassende resultaten opleverden in de p-XRF-enquête, " zei Mullett. "We hebben gekeken naar het bereik van pigmenten op een bepaald blad. We deden vergelijkend werk aan een gehistorieerde initiaal – een van de grotere ingevulde initialen op een pagina – met wat blauw erin, en kleinere initialen met een ander soort blauw pigment, " en onderzocht fragmenten met "meer dan één blauwe of één rode op een pagina."

"Het andere kenmerk waar we naar op zoek waren, waren pigmenten die ongebruikelijk leken. ... We hebben een grijs gevonden waarvan we niet geloven dat het eerder is bevestigd in de bekende pigmentreceptboeken."

Fragmenten kregen tot voor kort weinig wetenschappelijke aandacht, maar hebben veel te bieden aan manuscriptstudies, Mullett gelooft:"Onderzoek zoals het onze kan het mogelijk maken, bijvoorbeeld, om het geografische productiegebied te verkleinen door ongebruikelijke pigmenten in een palet te identificeren."

Pigmentanalyse kan helpen bij herkomstonderzoek om verafgelegen manuscriptpagina's te koppelen en zelfs in overeenstemming te brengen met hun originele boekbronnen. Andere voordelen voor conservatoren, historici, geologen en anderen omvatten "het potentieel om meer te leren over handelsroutes, historische mijnsites, en het regionale gebruik van pigmenten en ingrediënten, ' zei Mullet.

Cornell's verzameling verluchte pagina's beslaat de 9e tot de 16e eeuw. Dergelijke fragmenten zijn plat en bevorderlijker voor beeldvormingstools dan volledige volumes, zei Ferri.

"Fragmenten zijn geweldig omdat je meer onderwerpen kunt documenteren of behandelen, stijlen, technieken en periodes met 50 fragmenten uit verschillende boeken, in tegenstelling tot één boek dat in een paar jaar door een paar mensen in één regio is gemaakt, "zei hij. "Dat gezegd zijnde, het is belangrijk om ook hele boeken te hebben."

Mullett is een fellow in het Fragmentarium-project aan de Universiteit van Fribourg in Zwitserland, die een database opbouwt met fragmenten van verschillende instellingen.

"Ik hoop nieuwe overeenkomsten te vinden tussen fragmenten en goede manieren om de theorie van onze experimenten te testen, en om te bevestigen dat deze bladeren allemaal van dezelfde plaats komen, " zei ze. "Dit is echt een gloednieuw project voor mij geworden. Ik heb nu een zeer grote interesse ontwikkeld in pigmenten en patronen in pigmentatie die ik voorheen niet had."

Smieska studeerde beeldende kunst als student; ze is nu een Andrew W. Mellon Postdoctoral Fellow bij de afdeling Wetenschappelijk Onderzoek van het Metropolitan Museum of Art in New York City. "Ik realiseerde me niet dat er wetenschappers waren die kunstwerken bestudeerden totdat ik al op de middelbare school zat, "zei ze. "Ik werk graag met de objecten. Het verbazingwekkende is dat elk stukje analyse dat ik doe, Ik kijk naar het object en waardeer het dieper. ... Je respecteert het vakmanschap en de capaciteiten van de mensen die ze hebben gemaakt."

"Ik zou heel enthousiast zijn om dit project door te zien gaan. Er is een potentieel enorm monster dat daar ligt, ' zei Smieska.