一层透明的石墨烯只有几个原子的厚度,它可以保护画作中的颜料不受紫外线、水分和空气污染物的影响,从而防止颜料褪色。

褪色是绘画作品的一个主要问题。文森特·梵高很出名向日葵比如绘画,含有光敏性铅颜料.原来是明黄色的,他们有了随着时间的推移变成绿棕色

这项工作的研究人员表示,石墨烯面纱可以防止高达70%的褪色。研究负责人说,虽然确切的保护程度取决于颜色和颜料基质,但“这相当于在博物馆或其他展览环境下暴露了大约200年”科斯塔斯Galiotis希腊研究与技术基金会的负责人。

Galiotis解释说:“石墨烯可以吸收大量的紫外线,这取决于它的层数,并且是一个非常好的氧气和水分屏障。”“它通过同时减少有害辐射和延迟氧化剂的扩散来防止颜色褪色。”

两幅梵高的《向日葵》画作并排挂在博物馆里。在他们中间,背靠背站着两个黑人女孩,双胞胎,穿着相同的条纹衬衫,但不同颜色的鞋子(一只粉红色,一只灰色)。

来源:©Leon Neal/AFP/Getty Images

两幅文森特·梵高的画向日葵2014年在伦敦国家美术馆展出的画作。梵高自己发现,他的黄色颜料迅速失去了鲜艳的色彩,变成了暗淡的绿棕色

Galiotis和他的同事设计了一种机器,将面纱应用到绘画上,使用原子薄的石墨烯晶格,通过在铜基板上的气相沉积生长,转移到胶膜上。两个滚筒轻轻将涂料和薄膜压在一起,然后去除薄膜,只留下石墨烯层。

研究人员将由石墨烯层保护的彩色磁盘暴露在高强度的光照、温暖和湿度下——这是一个人工老化过程。他们还检查了对一幅画的影响——光滑纸上的印度墨水——用石墨烯面纱覆盖一半,而让另一半不受保护。这幅画在老化室中放置了1000多个小时后,未受保护的那一半颜色明显褪色了,但被石墨烯面纱保护的颜色仍然保持得很好。

用于将石墨烯转移到模型和真实艺术品上的卷对卷过程的示意图

来源:©M Kotsidi et al/施普林格Nature Limited 2021

石墨烯在铜上生长成超薄层,转移到粘合剂层上,然后在两个滚筒之间压到绘画上

Narayan Khandekar美国哈佛艺术博物馆施特劳斯安慰与技术研究中心主任,他解释说,博物馆通过将画作保存在黑暗的储藏室中,并在低能量的灯光下短时间展示它们来限制颜色的褪色。但他说,私人住宅中的大多数画作都没有得到这样的待遇。石墨烯保护罩的想法“非常引人注目——它似乎可以减轻很多光损伤,而且很容易移除。”所以我认为它有很大的潜力。然而,他指出,画作通常由一层特殊的树脂或清漆保护,研究人员现在需要研究它们如何与石墨烯帷幕相互作用。

艺术保护科学家斯蒂芬•哈克尼他解释说,文物保护人员需要“全面了解”一件绘画作品所用的材料,以及它们的表现方式。他说,这是一个很高的要求,但却是一个让创新变得困难的有效要求。

哈克尼说,尽管这种防护面纱的某些特性看起来很有前途,但“以我的经验来看,新材料被接受和采用需要相对较长的时间,而且最需要思考的往往是实际操作过程,而不是材料本身。”