Het Pazyryk-tapijt is 's werelds oudste voorbeeld van een geknoopt pooltapijt en wordt bewaard in het Staatsmuseum de Hermitage in St. Petersburg, Rusland. Het tapijt, die rond 400 voor Christus van scheerwol werd gemaakt, is een van de meest opwindende voorbeelden van Centraal-Aziatisch vakmanschap uit de ijzertijd. Sinds het tapijt in 1947 werd ontdekt door Russische archeologen in een Koergan-graf in het Altai-gebergte, experts in traditionele verftechnieken staan ​​versteld van de levendige rode, gele en blauwe kleuren van het tapijt, die bijna 2 uur onder extreme omstandigheden begraven lagen, 500 jaar.

Rode vezels onder de microscoop

Prof. Dr. Karl Meßlinger van het Instituut voor Fysiologie en Pathofysiologie van de FAU, en röntgenmicroscopie-experts Dr. Andreas Späth en Prof. Dr. Rainer Fink van de leerstoel Fysische Chemie II aan de FAU hebben nu enig licht geworpen op dit geheim. Samen, ze kwamen op het idee om de verdeling van pigmenten over de dwarsdoorsnede van individuele wolvezels in beeld te brengen met behulp van röntgenfluorescentiemicroscopie met hoge resolutie (μ-XRF). Dr. Späth en Prof. Fink voerden de experimenten uit met behulp van de PHOENIX-röntgenmicroscoop in het Paul Scherrer Instituut in Villigen, Zwitserland. Met drie tot vijf micrometer, de microscoop biedt voldoende ruimtelijke resolutie gecombineerd met een hoge gevoeligheid voor karakteristieke chemische elementen.

Het onderzoek richtte zich voornamelijk op rode wolvezels, zoals het pigment kalkoenrood al eeuwenlang bijna uitsluitend in Centraal-Azië en in het Verre Oosten wordt gebruikt om een ​​karakteristieke roodtint te creëren. Kalkoenrood is een organisch metaalcomplex gemaakt van alizarine, die is afgeleid van de wortels van de rozenmeekrap, en aluminium.

"μ-XRF-beeldvorming toont de karakteristieke verdeling van het aluminium langs de dwarsdoorsnede van gefermenteerde wolvezels, " legt Dr. Andreas Späth uit. "We vonden hetzelfde patroon in vezels van het Pazyryk-tapijt." Dit is verreweg het vroegste voorbeeld van de fermentatietechniek en geeft inzicht in de reeds hoogontwikkelde technieken die worden gebruikt door textielambachtslieden in de ijzertijd.De resultaten tonen ook het hoge potentieel van röntgenmicroscopie voor het analyseren van textielmonsters van archeologische vindplaatsen.Tot nu toe, onderzoek op dit gebied heeft scanning elektronenmicroscopie (SEM) gebruikt.

Gefermenteerde wol vervaagt niet

Prof. Dr. Karl Meßlinger ontving 30 jaar geleden in 1991 een monster van enkele knopen van het Pazyryk-tapijt voor analyse met een scanning-elektronenmicroscoop. Samen met Dr. Manfred Bieber, een expert in oosterse textielverftechnieken, hij ontdekte eerder dat SEM-beeldvorming wolvezels kan identificeren die zijn behandeld met een speciale verftechniek op basis van eerdere fermentatie van de wol. Het fermentatieproces verhoogt de diffusie van de pigmenten naar het midden van de wolvezels, wat resulteert in aanzienlijk meer briljante en permanente kleuren.

Gefermenteerde wol kan worden geïdentificeerd door middel van SEM-beeldvorming door middel van de karakteristieke verhoogde positie van de buitenste lagen van de cuticula. "Traditionele Anatolische textielbewerkers zijn bekend met een minder dure maar betrouwbare techniek, " zegt Meßlinger. "Ze spreidden de geverfde wol enkele weken uit op een veld in direct zonlicht, zet het dan in een schuur als strooisel voor hun dieren voordat ze het in een beek of rivier uitspoelen. Alleen gefermenteerde wol behoudt zijn kleur zonder noemenswaardige bleking."

Prof. Meßlinger en Dr. Bieber konden de oorsprong van deze traditionele verftechniek tot in de 17e eeuw traceren. Echter, hoe meer het behandelde textiel wordt gebruikt of hoe meer het wordt blootgesteld aan de elementen, hoe minder er van de nagelriemlagen overblijft. Ook ontbraken de meeste nagelriemen van het wereldberoemde Pazyryk-tapijt. De onderzoekers bewezen het effect van fermentatie door de fluorescerende beelden te vergelijken met die van wolmonsters die ze zelf hebben gefermenteerd en geverfd.