Er zijn duizenden zilveren voorwerpen in museumcollecties over de hele wereld, en ze glanzend houden is een constante uitdaging. Dus gebruiken wetenschappers nieuwe technologie om restauratoren een helpende hand te bieden. Een team van onderzoekers onder leiding van Ray Phaneuf, een professor in materiaalkunde en techniek aan de Universiteit van Maryland, Collegepark, is een samenwerking aangegaan met The Walters Art Museum in Baltimore om minder arbeidsintensieve manieren te onderzoeken om zilveren artefacten te beschermen tegen aanslag. De nieuwe technieken, die zilveren oppervlakken langer glanzend kunnen houden dan traditionele methoden, kan ervoor zorgen dat historisch belangrijke artefacten worden bewaard voor toekomstige generaties om van te leren en ervan te genieten. De onderzoekers zullen hun werk presenteren op het AVS 59th International Symposium and Exhibition, gehouden 28 oktober – 2 november in Tampa, fla.

Zilver verkleurt wanneer waterstofsulfide in de lucht reageert met het zilver, vormt een lelijke zwarte laag zilversulfide op het oppervlak van het artefact. Als de aanslag op oma's zilveren bestekset verschijnt, een beetje polijstmiddel en wat elleboogvet zullen het gemakkelijk verwijderen. Maar polijsten, die werkt door de zilversulfidelaag op te lossen of weg te slijpen, kan ook een deel van het onderliggende zilver verwijderen, een ongewenst resultaat voor kostbare kunstwerken.

Momenteel kunnen museumrestauratoren een dunne laag nitrocelluloselak aanbrengen om het zilver te beschermen. De coating wordt vaak met de hand beschilderd door een getrainde specialist en moet gemiddeld om de dertig jaar worden verwijderd en opnieuw worden aangebracht. Phaneuf merkt op dat het moeilijk is om een ​​laag van gelijke dikte over een heel stuk aan te brengen, en het aanvraagproces, Verwijderen, en het opnieuw aanbrengen van de film is tijdrovend.

"We hebben een snelle berekening gemaakt en ontdekten dat voor een groot museum als het Metropolitan Museum of Art in New York, hun hele zilvercollectie behandelen met nitrocellulosefilms zou waarschijnlijk een nooit eindigende taak zijn, ' zegt Phaneuf.

Een snellere conserveringsmethode is om zilverstukken in een afgesloten kamer met gefilterde lucht te tonen, maar de kamers lekken vaak, zijn duur om te installeren en te onderhouden, en door een artefact achter glas te plaatsen, kunnen bezoekers het object niet van dichtbij en vanuit meerdere hoeken zien.

Phaneuf en zijn collega's onderzoeken een techniek die enkele van de tekortkomingen van de huidige conserveringsmethoden zou kunnen verhelpen. Atomaire laagafzetting (ALD) genoemd, het proces geeft wetenschappers controle op atomair niveau over de dikte van een transparante oxidefilm die ze op het oppervlak van zilveren voorwerpen laten groeien. Door een reeks chemische reacties met beperkte oppervlakte uit te voeren, onderzoekers kunnen de beschermende film één atoomdikke laag per keer opbouwen. De films die Phaneuf en zijn team hebben getest, zijn minder dan 100 nanometer dik, minder dan 1/1000ste van de dikte van een mensenhaar.

Phaneuf en zijn collega's experimenteren momenteel door ALD-films toe te passen op zeer uniforme zilveren testwafels. De uniformiteit van de wafels stelt de onderzoekers in staat om variabelen te controleren, zoals de samenstelling van het zilver, om een ​​model te maken van de aantastingskinetiek terwijl zwavel door de ALD-film diffundeert.

"Dit is het moment waarop we de petten van onze natuurkundigen mogen opzetten, Phaneuf zegt over het vereenvoudigen van de testgevallen en het bouwen van een voorspellend model. De resultaten van de testcase lieten twee componenten van het concentratieprofiel zien, wat wijst op een snellere zwaveldiffusie door kleine gaatjes in de beschermende oxidefilm. De onderzoekers experimenteren nu met meerlaagse films die deze gaatjes dichten.

Voordat de onderzoekers ALD gebruiken op gewaardeerde museumstukken, ze zullen moeten aantonen dat de coating kan worden verwijderd zonder het artefact te beschadigen, en dat de dunne film een ​​minimaal effect zal hebben op de esthetische uitstraling van het zilver. Qua uiterlijk is ALD-films kunnen nog een ander voordeel hebben ten opzichte van conventionele nitrocelluloselak, die met de jaren geel kan worden. Phaneuf en zijn collega's voeren tests uit om te meten hoe de dikte van de ALD-films de manier beïnvloedt waarop zilver licht reflecteert.

"Onbehandeld zilver reflecteert prachtig wit licht, "Phaneuf legt uit. "Je wilt niet dat de beschermende film interferentie-effecten creëert waardoor het blauw of geel lijkt." De deskundige ogen van kunstconservatoren zullen de onderzoekers ook helpen hun succes in dit opzicht te beoordelen.

Phaneuf zegt dat samenwerkende musea het team binnenkort in staat zullen stellen hun methoden te testen op vervalsingen van zilveren voorwerpen. en tegen het einde van het jaar zou het team met echte stukken moeten werken. "Er is geen tekort aan complexe objecten waarop deze methode kan worden toegepast, " merkt Phaneuf op. "Er is nu veel interesse in de conservatiegemeenschap voor hoe nanotechnologie en andere geavanceerde technologieën kunnen worden gebruikt om kunst te behouden."