science >> Wetenschap >  >> anders

Wetenschappers werpen licht op het conserveringsmysterie van wapens van het terracotta leger

Gezicht op Pit 1 van het Terracottaleger met de honderden krijgers die ooit gewapend waren met bronzen wapens. Krediet:Xia Juxian

De verchroming op de bronzen wapens van het Terracotta Leger - ooit beschouwd als de vroegste vorm van antiroesttechnologie - is afkomstig van een decoratieve vernis in plaats van een conserveringstechniek, vindt een nieuwe studie onder leiding van UCL en onderzoekers van het Terracotta Army Museum.

De studie, vandaag gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , onthult dat de chemische samenstelling en kenmerken van de omringende grond, in plaats van chroom, kan verantwoordelijk zijn voor de beroemde conserveringskracht van de wapens.

Hoofdauteur Professor Marcos Martinón-Torres (Universiteit van Cambridge en voorheen van het UCL Instituut voor Archeologie), merkte op:"De terracottastrijders en de meeste organische materialen van het mausoleum werden bedekt met beschermende laklagen voordat ze werden geverfd met pigmenten - maar interessant is dat niet de bronzen wapens."

"We vonden een aanzienlijk chroomgehalte in de lak, maar slechts een spoor van chroom in de nabijgelegen pigmenten en grond - mogelijk verontreiniging. De hoogste sporen van chroom die op bronzen beelden worden gevonden, zijn altijd op wapenonderdelen die rechtstreeks verband houden met nu vervallen organische elementen, zoals lansschachten en zwaardgrepen van hout en bamboe, die ook een laklaag zou hebben gehad. Duidelijk, de lak is de onbedoelde bron van het chroom op de bronzen en niet een oude antiroestbehandeling."

Detail van de greep en het lemmet van een van de zwaarden van het Terracotta Leger. In de meeste van de geanalyseerde zwaarden, de hoogste concentraties chroom worden gedetecteerd in de afscherming en andere fittingen, die in contact zouden zijn geweest met de gelakte organische delen. Krediet:Zhao Zhen

Het wereldberoemde Terracottaleger van Xi'an bestaat uit duizenden levensgrote keramische figuren die krijgers, gestationeerd in drie grote kuilen in het mausoleum van Qin Shihuang (259-210 voor Christus), de eerste keizer van een verenigd China.

Deze krijgers waren bewapend met volledig functionele bronzen wapens; tientallen speren, lansen, haken, Zwaarden, kruisboogtriggers en maar liefst 40, 000 pijlpunten zijn allemaal teruggevonden. Hoewel de originele organische componenten van de wapens, zoals de houten schachten, pijlkokers en schedes zijn de afgelopen 2 jaar grotendeels vergaan, 000 jaar, de bronzen onderdelen verkeren in opmerkelijk goede staat.

Sinds de eerste opgravingen van het Terracottaleger in de jaren 70, onderzoekers hebben gesuggereerd dat de onberispelijke staat van bewaring die op de bronzen wapens wordt gezien, het resultaat moet zijn van het feit dat de Qin-wapenmakers een unieke methode hebben ontwikkeld om metaalcorrosie te voorkomen.

Sporen van chroom gedetecteerd op het oppervlak van de bronzen wapens gaven aanleiding tot de overtuiging dat Qin-ambachtslieden een precedent hebben uitgevonden voor de chromaatconversiecoatingtechnologie, een techniek die pas in het begin van de 20e eeuw werd gepatenteerd en nog steeds wordt gebruikt. Het verhaal is aangehaald in een aantal boeken en media.

Gezicht op Pit 1 van het Terracottaleger met de honderden krijgers die ooit gewapend waren met bronzen wapens. Krediet:Xia Juxian.

Nu toont een internationaal team van onderzoekers aan dat het chroom dat op de bronzen oppervlakken wordt gevonden, eenvoudigweg vervuiling is van lak die aanwezig is in aangrenzende objecten, en niet het resultaat van een oude technologie. De onderzoekers suggereren ook dat het uitstekende behoud van de bronzen wapens mogelijk is geholpen door de matig alkalische pH, kleine deeltjesgrootte en laag organisch gehalte van de omringende grond.

Dr. Xiuzhen Li (UCL Instituut voor Archeologie en Terracotta Legermuseum), co-auteur van de studie, zei:"Sommige van de bronzen wapens, bepaalde zwaarden, lansen en hellebaarden, glimmende, bijna ongerepte oppervlakken en scherpe messen weergeven na 2, 000 jaar begraven met het Terracottaleger. Een hypothese hiervoor was dat Qin-wapenmakers een soort antiroesttechnologie hadden kunnen gebruiken vanwege chroom dat op het oppervlak van de wapens werd gedetecteerd. Echter, het behoud van de wapens blijft wetenschappers al meer dan veertig jaar verbijsteren.

"De hoge tinsamenstelling van het brons, blussen techniek, en de bijzondere aard van de lokale bodem verklaart hun opmerkelijke bewaring enigszins, maar het is nog steeds mogelijk dat de Qin-dynastie een mysterieus technologisch proces heeft ontwikkeld en dit verdient nader onderzoek."

Door honderden artefacten te analyseren, onderzoekers ontdekten ook dat veel van de best bewaarde bronzen wapens geen oppervlaktechroom hadden. Om de redenen voor hun nog steeds uitstekende bewaring te onderzoeken, ze simuleerden de verwering van replica bronzen beelden in een klimaatkamer. Bronzen begraven in Xi'an bodem bleef bijna ongerept na vier maanden van extreme temperatuur en vochtigheid, in tegenstelling tot de ernstige corrosie van de bronzen ter vergelijking begraven in Britse bodem.

Een van de bronzen zwaarden van het Terracottaleger met een uitstekende staat van bewaring, met een glanzend en scherp mes. Ook getoond zijn de metalen fittingen van de greep en schede, die waren gemaakt van organisch materiaal en niet hebben overleefd. Krediet:Zhao Zhen

“Het is opvallend hoeveel belangrijke, gedetailleerde inzichten kunnen worden verkregen via het bewijs van zowel de natuurlijke materialen als de complexe kunstmatige recepten die in het mausoleumcomplex worden gevonden - brons, klei, hout, lak en pigmenten om er maar een paar te noemen. Deze materialen bieden complementaire verhaallijnen in een groter verhaal van ambachtelijke productiestrategieën aan het begin van China's eerste rijk, " zei co-auteur, Professor Andrew Bevan (UCL Instituut voor Archeologie).

Professor Thilo Rehren (The Cyprus Institute en UCL Institute of Archaeology), benadrukte het belang van langdurige samenwerking. "We zijn meer dan 10 jaar geleden begonnen met dit onderzoek tussen UCL en het museum. Alleen door de volharding, vertrouwende samenwerking en out-of-the-box denken van collega's in China en Groot-Brittannië waren we in staat om dit tien jaar oude mysterie op te lossen."