science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het ontrafelen van de geschiedenis en wetenschap achter oude decoratieve metalen draden

Dit ingekleurde microscopiebeeld van een 18 e eeuws metaaldraad onthult dat het is gemaakt van een stuk metaal dat om een ​​zijden kern is gewikkeld; inzet toont relatieve hoeveelheden zilver en goud/zilverlegering. Schaalbalk =100 micron. Krediet:Aleksandra Popowich en Edward Vicenzi

Als het gaat om historische mode, niets valt meer op dan een item geweven met glanzende metalen draden. Deze draden zijn sinds de oudheid in textiel geweven en worden door culturen over de hele wereld gebruikt. Echter, het historische record heeft beperkt inzicht in hoe deze materialen werden gemaakt, en instandhoudingsinspanningen beperken het vermogen van wetenschappers om monsters te verkrijgen, omdat veel methoden destructief zijn. Vandaag, onderzoekers rapporteren hun voortgang in de richting van een nieuwe, minder schadelijke methode voor het analyseren van metaaldraden.

De onderzoekers zullen hun resultaten presenteren op de American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting &Exposition.

"Dit project begon toen ons werd gevraagd om de metalen draden van een 14 e eeuws Italiaans textiel met behulp van een op proteomics gebaseerde benadering, " zegt Caroline Solazzo, doctoraat, die een van de hoofdonderzoekers van het project is. Haar team publiceerde vorig jaar een studie die de eiwitbevattende membranen en kleefstoffen karakteriseert in de draden van dit artefact, die werden gemaakt van dierlijke producten zoals koeienhuid en varkensdarm. Nutsvoorzieningen, het team doet verslag van hun onderzoek naar de exacte samenstelling van metaalvezels van deze en andere historische objecten.

"Conservatiewetenschap is een uniek gebied van chemisch onderzoek, " zegt Aleksandra Popowich, doctoraat, die het werk op de vergadering presenteert. "We gebruiken microscopietechnieken waarmee we een 3D-weergave van de draden kunnen maken, zodat we dingen als gelaagdheid en microstructuur kunnen zien die ons inzicht geven in wanneer en hoe de vezels zijn gemaakt." Zowel Solazzo als Popowich zijn onderzoekers van het Smithsonian's Museum Conservation Institute, een centrum voor gespecialiseerd technisch collectieonderzoek en conservering van artistieke, antropologisch, biologische en historische artefacten.

Hoewel decoratieve metaaldraden al tientallen jaren een onderwerp van historisch onderzoek zijn, studies om hun vervaardiging en samenstelling te bepalen, zijn gebaseerd op dwarsdoorsnede-analyse om de interne metalen structuur te bekijken. De huidige studie, echter, werd gedreven door de wens om de integriteit van artefacten te behouden.

Voor dit specifieke werk Popowich en haar Smithsonian-collega's Thomas Lam, doctoraat, en Edward Vicenzi, doctoraat, 30 monsters verkregen van het Fashion Institute of Technology. De monsters zijn afkomstig uit Europa, Azië en het Midden-Oosten, en sommigen van hen waren bijna 1, 000 jaar oud. De soorten draden waren divers; sommige waren stroken metaal, andere waren stroken papier die om vezels waren gewikkeld. Veel van de stukken waren religieus textiel, zoals gewaden, het aantonen van het culturele en historische belang van metaaldraadwerk.

Om het van dichterbij te bekijken, de onderzoekers ontwikkelden een strategie die energiedispersieve röntgenspectroscopie en gecorreleerde micro-röntgenfluorescentie combineerde. Samen, de methoden leverden een kaart met hoge resolutie op van de elementaire samenstelling en dikte van de draden. Voor deze technieken was slechts een paar microgram materiaal nodig, waardoor de meeste draden intact blijven voor toekomstige inspanningen voor natuurbehoud.

De resulterende oppervlaktebeelden en dwarsdoorsneden toonden aan dat de meeste draden een combinatie hadden van goud, zilver en soms koper of zink, het creëren van een gelaagde structuur die de complexiteit van het vakmanschap benadrukte. De onderzoekers ontdekten dat sommige technieken voor het maken van draad verschillen per cultuur, maar andere methoden veranderden niet veel in de tijd. Bijvoorbeeld, gegevens uit twee Franse threads, een van de 16 e eeuw en een uit de 18 e eeuw, toonde aan dat het proces om superdunne metaaldraden te rollen en ze om een ​​kernmateriaal te wikkelen, tussen die jaren grotendeels onveranderd was. In aanvulling, de metingen die met deze methode zijn gedaan, sluiten aan bij historische bronnen en gegevens uit computersimulaties.

Nu dit proefonderzoek is afgerond, de onderzoekers zijn van plan deze strategie verder te ontwikkelen tot het punt waarop ze helemaal geen stuk van het monster hoeven te vernietigen. Deze vooruitgang zou de lijst met artefacten voor studie kunnen openen om die op te nemen die te cultureel belangrijk zijn om te beschadigen omwille van onderzoek. Een dergelijke methode zou hun werk ook kunnen uitbreiden met andere materialen, zoals verguld leer, wandtapijten of vergulde meubelen.